现代机械设备传动系统中轴承和齿轮容易发生局部疲劳故障,单一部件典型故障引起的载荷波动极易造成其他部件继发性疲劳故障,使机械传动系统呈现多部件复合故障状态。针对齿轮箱传动系统中轴承和齿轮复合故障诊断问题,提出了基于多尺度...现代机械设备传动系统中轴承和齿轮容易发生局部疲劳故障,单一部件典型故障引起的载荷波动极易造成其他部件继发性疲劳故障,使机械传动系统呈现多部件复合故障状态。针对齿轮箱传动系统中轴承和齿轮复合故障诊断问题,提出了基于多尺度卷积核匹配复合正则化的卷积稀疏编码(multiscale compound regularized convolutional sparse coding,简称MCRCSC)分离诊断算法。首先,根据齿轮箱轴承和齿轮典型复合故障所呈现出的稀疏性与尺度特性进行了模型假设;其次,依据不同故障的信号尺度特性与分布特点提出了多尺度卷积核与复合正则化约束的概念,并建立了多成分卷积分离模型;最后,通过交替方向乘子(alternating direction method of multipliers,简称ADMM)优化架构将频域转化后的优化方程分解为子问题进行交替求解,对分离卷积重构后的故障信号进行谱分析得到对应典型故障频率分布。实际齿轮箱故障模拟实验表明,所提算法在随机噪声和谐波干扰下仍具有优良故障分离诊断能力。展开更多
针对机械故障振动信号的非线性与非平稳特征,提出一种基于复数微分算子的最优化分解(Optimization Decomposition Based on Complex Differential Operators,CDOOD)方法。该方法通过优化滤波器的参数将非线性信号分解,以得到的非线性信...针对机械故障振动信号的非线性与非平稳特征,提出一种基于复数微分算子的最优化分解(Optimization Decomposition Based on Complex Differential Operators,CDOOD)方法。该方法通过优化滤波器的参数将非线性信号分解,以得到的非线性信号分解余量能量最小为优化目标,在优化过程中运用复数微分算子约束得到多个内禀窄带分量(Intrinsic Narrow-Band Components,简称INBC)。将CDOOD方法应用于仿真信号和机械复合故障信号分析,并与自适应最稀疏时频分析(Adaptive Sparsest Time Frequency Analysis,简称ASTFA)方法和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法进行对比。结果表明,CDOOD能够有效抑制端点效应和模态混淆,并且在提高分量准确性和正交性等方面具有一定优势,同时可以有效应用于旋转机械复合故障的诊断。展开更多
文摘现代机械设备传动系统中轴承和齿轮容易发生局部疲劳故障,单一部件典型故障引起的载荷波动极易造成其他部件继发性疲劳故障,使机械传动系统呈现多部件复合故障状态。针对齿轮箱传动系统中轴承和齿轮复合故障诊断问题,提出了基于多尺度卷积核匹配复合正则化的卷积稀疏编码(multiscale compound regularized convolutional sparse coding,简称MCRCSC)分离诊断算法。首先,根据齿轮箱轴承和齿轮典型复合故障所呈现出的稀疏性与尺度特性进行了模型假设;其次,依据不同故障的信号尺度特性与分布特点提出了多尺度卷积核与复合正则化约束的概念,并建立了多成分卷积分离模型;最后,通过交替方向乘子(alternating direction method of multipliers,简称ADMM)优化架构将频域转化后的优化方程分解为子问题进行交替求解,对分离卷积重构后的故障信号进行谱分析得到对应典型故障频率分布。实际齿轮箱故障模拟实验表明,所提算法在随机噪声和谐波干扰下仍具有优良故障分离诊断能力。
文摘针对机械故障振动信号的非线性与非平稳特征,提出一种基于复数微分算子的最优化分解(Optimization Decomposition Based on Complex Differential Operators,CDOOD)方法。该方法通过优化滤波器的参数将非线性信号分解,以得到的非线性信号分解余量能量最小为优化目标,在优化过程中运用复数微分算子约束得到多个内禀窄带分量(Intrinsic Narrow-Band Components,简称INBC)。将CDOOD方法应用于仿真信号和机械复合故障信号分析,并与自适应最稀疏时频分析(Adaptive Sparsest Time Frequency Analysis,简称ASTFA)方法和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法进行对比。结果表明,CDOOD能够有效抑制端点效应和模态混淆,并且在提高分量准确性和正交性等方面具有一定优势,同时可以有效应用于旋转机械复合故障的诊断。
