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基于模型的CICA及其在滚动轴承故障诊断中的应用 被引量:7
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作者 王志阳 杜文辽 陈进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期66-70,共5页
由独立成分分析(ICA)的顺序不确定性带来的源数估计和对传感器个数的估计问题使得ICA在机械故障诊断中的广泛应用受到了限制,而约束独立成分分析(CICA)充分利用了设备的先验知识作为ICA的约束条件,可以使ICA算法收敛到感兴趣的故障信号... 由独立成分分析(ICA)的顺序不确定性带来的源数估计和对传感器个数的估计问题使得ICA在机械故障诊断中的广泛应用受到了限制,而约束独立成分分析(CICA)充分利用了设备的先验知识作为ICA的约束条件,可以使ICA算法收敛到感兴趣的故障信号。本文提出了一种基于滚动轴承模型的约束独立成分分析(CICA)方法,该方法可以从传感器信号中快速诊断出设备是否发生了滚动轴承故障,并用仿真和实验验证了该方法在滚动轴承故障诊断中的有效性。 展开更多
关键词 独立成分分析 约束独立成分分析 盲源分离 机械故障诊断 滚动轴承
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基于cICA的旋转机械变速过程滚动轴承故障特征提取 被引量:5
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作者 吴川辉 郭瑜 梁瑜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1176-1181,共6页
在ICA基础上发展起来的约束独立分量分析(cICA)方法,可根据一定的先验知识生成参考信号以提取选定的独立分量,解决了原ICA算法的次序不确定性问题。将cICA用于滚动轴承故障诊断,能够根据被监测滚动轴承的特征频率等先验信息建立参考信... 在ICA基础上发展起来的约束独立分量分析(cICA)方法,可根据一定的先验知识生成参考信号以提取选定的独立分量,解决了原ICA算法的次序不确定性问题。将cICA用于滚动轴承故障诊断,能够根据被监测滚动轴承的特征频率等先验信息建立参考信号并实现对其故障振动特征信号的提取。本文将该方法与针对旋转机械变速过程的阶比跟踪技术和滚动轴承包络分析技术相结合,提出了基于cICA的旋转机械变速工作过程滚动轴承早期故障分析方法。该方法首先通过包络提取技术在共振带获得包含故障信息的包络信号,再通过阶比分析中的等角度采样将包络信号转换到角域,在角域建立参考信号,并用cICA实现旋转机械变速过程下滚动轴承故障对应冲击性信号成分的有效提取。仿真和测试试验表明,所提出方法适合于旋转机械升降速等变速过程中的滚动轴承初期故障特征信息提取。 展开更多
关键词 cica 阶比跟踪 故障诊断 轴承 特征提取
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基于WT特征增强的cICA带式输送机齿轮箱故障诊断 被引量:5
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作者 冷军发 荆双喜 王志阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期796-802,共7页
约束独立分量分析对于测量信号中的传感器噪声(测量噪声)具有很强的免疫能力,但对源噪声的免疫性却很差。针对这个问题,提出了小波变换特征增强的约束独立分量分析的齿轮箱故障特征提取方法。通过对测量信号小波分解,有针对性地选择某... 约束独立分量分析对于测量信号中的传感器噪声(测量噪声)具有很强的免疫能力,但对源噪声的免疫性却很差。针对这个问题,提出了小波变换特征增强的约束独立分量分析的齿轮箱故障特征提取方法。通过对测量信号小波分解,有针对性地选择某子频段小波系数重构,有利于提高信噪比,增强信号的统计独立性和非高斯性,从而增强约束独立分量分析方法提取齿轮故障特征的效果;而未经小波变换除噪时,约束独立分量分析的效果不佳。通过仿真分析和在矿用带式输送机齿轮箱故障诊断的应用结果综合表明,该方法能有效降低源噪声的影响,准确提取出齿轮故障特征,尤其是微弱低频故障特征。为矿用齿轮箱多通道振动状态监测与故障诊断提供了一种新的有效手段和途径。 展开更多
关键词 带式输送机齿轮箱 故障特征提取 小波变换 约束独立分量分析
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基于WT与cICA的齿轮箱低频故障特征提取 被引量:2
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作者 冷军发 王志阳 +1 位作者 陈会涛 荆双喜 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1037-1042,共6页
齿轮箱低频故障信号易受到高频振动及强噪声等因素的干扰,测量信号中隐藏的有效低频故障特征比较微弱,再考虑到源噪声的影响,则约束独立分量分析直接提取低频故障特征的效果很差。为此提出了基于小波变换与约束独立分量分析的齿轮箱低... 齿轮箱低频故障信号易受到高频振动及强噪声等因素的干扰,测量信号中隐藏的有效低频故障特征比较微弱,再考虑到源噪声的影响,则约束独立分量分析直接提取低频故障特征的效果很差。为此提出了基于小波变换与约束独立分量分析的齿轮箱低频故障特征提取方法,通过对测量信号的小波多分辨率分解,有针对性地选择小波系数重构,提高了信噪比和非高斯性,从而增强了约束独立分量分析方法提取齿轮箱低频故障特征的效果。而未经小波变换除噪时,约束独立分量分析的效果不佳。断齿与局部断齿的低频故障特征提取试验结果表明,提出的方法能有效降低高频振动及源噪声等因素的干扰,提取出齿轮箱的低频故障特征,尤其是微弱低频故障特征,为齿轮箱低频故障特征提取与故障诊断提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 齿轮箱 低频故障特征提取 小波变换 约束独立分量分析
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新CICA一单元ICA-R固定点算法 被引量:1
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作者 张守成 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第36期137-140,共4页
一单元参考独立成分分析是一种有效地利用先验信息抽取一个期望源信号的方法。针对基于峭度的快速算法抽取正确率较低的缺点,在两种常用近似性量度下对快速算法进行了理论分析,指出该方法抽取正确率低的原因,通过避免不等式约束失效的方... 一单元参考独立成分分析是一种有效地利用先验信息抽取一个期望源信号的方法。针对基于峭度的快速算法抽取正确率较低的缺点,在两种常用近似性量度下对快速算法进行了理论分析,指出该方法抽取正确率低的原因,通过避免不等式约束失效的方法,基于新CICA提出了一种一单元ICA-R固定点算法。大量计算机模拟实验表明所提算法抽取性能和快速算法相当,但具有更快的收敛速度和更高的抽取正确率。 展开更多
关键词 峭度 约束独立成分分析 固定点算法
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基于EMD和CICA的单通道盲源分离方法用于齿轮箱混合故障诊断研究 被引量:22
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作者 郝如江 安雪君 史云林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期225-231,262,共8页
针对传统的独立分量分析难以解决齿轮箱混合故障诊断中存在的欠定盲分离问题,提出了基于EMD和CICA(约束独立分量分析)的单通道盲源分离方法。通过单通道加速度传感器采集齿轮箱混合故障信号,对其进行EMD分解以实现降噪及单通道扩展,采... 针对传统的独立分量分析难以解决齿轮箱混合故障诊断中存在的欠定盲分离问题,提出了基于EMD和CICA(约束独立分量分析)的单通道盲源分离方法。通过单通道加速度传感器采集齿轮箱混合故障信号,对其进行EMD分解以实现降噪及单通道扩展,采用基于白噪声统计特性和峭度值结合的方法选取有效的IMF分量,将其作为盲源分离的输入信号,通过CICA方法提取目标振动信号,识别故障特征。通过对齿轮箱轴承与齿轮混合故障的仿真及实验研究,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 盲源分离(BSS) 经验模态分解(EMD) 约束独立分量分析(cica) 混合故障诊断
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基于约束独立分量分析的矿用齿轮故障诊断研究 被引量:2
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作者 荆双喜 郭松涛 +1 位作者 赵行宇 杨鑫 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第5期650-653,共4页
针对矿用齿轮传动故障信号较弱,极易被其他振动信号所淹没,使得已有诊断方法在矿用齿轮故障诊断中的应用受到限制,难以提取出齿轮故障特征信息的问题。将约束独立分量分析(CICA)这一理论方法应用于矿用齿轮振动故障诊断,通过对齿轮传动... 针对矿用齿轮传动故障信号较弱,极易被其他振动信号所淹没,使得已有诊断方法在矿用齿轮故障诊断中的应用受到限制,难以提取出齿轮故障特征信息的问题。将约束独立分量分析(CICA)这一理论方法应用于矿用齿轮振动故障诊断,通过对齿轮传动振动的分析,建立齿轮振动约束独立分量分析(CICA)参考信号,用于提取齿轮振动信号中的故障信息(即独立分量)。研究实例表明,应用约束独立分量分析(CICA)方法,能有效提取出矿用提升机齿轮减速箱中齿轮的故障,为矿用齿轮传动振动故障诊断提供一条新途径。 展开更多
关键词 约束独立分量分析 参考信号 故障诊断
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基于约束独立成分分析的轴承复合故障特征提取方法 被引量:5
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作者 李瑞彤 王华庆 +2 位作者 屈红伟 齐放 李美娇 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第3期173-176,共4页
为从复合故障信号中提取各故障特征,提出一种离散小波变换(DWT)和约束独立成分分析(CICA)相结合的单通道复合故障诊断方法。首先通过DWT方法将单通道振动信号进行小波分解后,利用小波重构函数重构各层分解信号。然后取重构信号的包络信... 为从复合故障信号中提取各故障特征,提出一种离散小波变换(DWT)和约束独立成分分析(CICA)相结合的单通道复合故障诊断方法。首先通过DWT方法将单通道振动信号进行小波分解后,利用小波重构函数重构各层分解信号。然后取重构信号的包络信号作为CICA算法的输入矩阵,基于滚动轴承先验知识建立参考信号,从而分离出轴承各故障信号,提取故障特征。最后,在滚动轴承故障模拟实验台上进行了方法验证。结果表明:该方法可有效分离滚动轴承外圈和滚动体故障,实现了轴承复合故障的诊断。 展开更多
关键词 振动与波 复合故障诊断 约束独立成分分析 离散小波变换 滚动轴承
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