基于EEMD峭度-相关系数准则的多特征量风电机组轴承故障诊断 被引量：20

1

作者 彭进 王维庆 +1 位作者 王海云 唐新安 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第10期1481-1490,共10页

针对风力发电机组轴承故障振动信号具有高噪声、非线性、非平稳的特性,提出了一种集成经验模态分解与峭度-相关系数准则和多特征量提取的风电机组轴承故障程度的诊断方法。利用集成经验模态将振动信号分解成若干个本征模态分量,采用峭... 针对风力发电机组轴承故障振动信号具有高噪声、非线性、非平稳的特性,提出了一种集成经验模态分解与峭度-相关系数准则和多特征量提取的风电机组轴承故障程度的诊断方法。利用集成经验模态将振动信号分解成若干个本征模态分量,采用峭度和相关系数准则选取一组包含信息量最丰富的分量,对该组分量从时域指标、自回归模型参数矩阵的奇异值和能量熵3个角度的变化中提取和构造多特征量矩阵,输入支持向量机建立故障程度不同的多分类预测模型,优化核参数和惩罚参数取得轴承故障程度最佳预测精度。通过实验室数据验证了该方法是一种可行的风电机组轴承故障诊断方法,可实现对风电机组轴承故障早期处于的轻度、中度和重度等3种相对故障程度的准确分类和识别。 展开更多

关键词 集成经验模态分解 峭度-相关系数 风机轴承 支持向量机 故障诊断

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基于能量系数-有效独立法的桥梁结构传感器优化布置 被引量：30

2

作者 杨雅勋 郝宪武 孙磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期119-123,134,共6页

为了解决桥梁结构健康监测中的传感器优化布置问题,以简支钢桁架梁桥为研究对象,以反映节点自由度模态应变能的系数来修正反映最大线性无关的有效独立法,提出了基于能量系数-有效独立法的传感器优化布置算法,使传感器布置方案进一步优... 为了解决桥梁结构健康监测中的传感器优化布置问题,以简支钢桁架梁桥为研究对象,以反映节点自由度模态应变能的系数来修正反映最大线性无关的有效独立法,提出了基于能量系数-有效独立法的传感器优化布置算法,使传感器布置方案进一步优化。实例分析表明,采用该方法所得的传感器布置方案用多种准则进行评价的结果都较好,既能保证测量振型向量的正交性,又能保证扩阶振型的准确性,并且有较强的抗噪声性能,是一种适合桥梁结构的较为理想的传感器优化布置算法。 展开更多

关键词 桥梁工程 传感器优化布置 能量系数-有效独立法 模态应变能 模态保证准则

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岩石热损伤-力耦合能量破坏准则研究 被引量：10

3

作者 谢卫红 李顺才 高峰 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2007年第3期341-346,共6页

通过先升温后加载、先加载后升温的实验研究,论证了加载和升温历史对材料损伤破坏的影响。采用连续损伤力学方法,研究了岩石材料在变温环境下的热损伤破坏问题,基于能量理论推导出材料在同时考虑温度、载荷和损伤耦合效应的计算材料损... 通过先升温后加载、先加载后升温的实验研究,论证了加载和升温历史对材料损伤破坏的影响。采用连续损伤力学方法,研究了岩石材料在变温环境下的热损伤破坏问题,基于能量理论推导出材料在同时考虑温度、载荷和损伤耦合效应的计算材料损伤余能释放率的余能函数。根据损伤余能释放率,建立了岩石热损伤破坏准则。指出研究岩石在温度和机械载荷作用下的损伤破坏行为,应考虑热损伤-力耦合效应。 展开更多

关键词 SEM实时实验 损伤 能量 准则 热损伤-力耦合

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水-力耦合作用下砂岩力学特性与能量演化及强度准则适用性分析 被引量：12

4

作者 赵延林 谭涛 +3 位作者 张春阳 刘强 张英杰 吴连华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3323-3335,共13页

为探索岩石的水−力耦合特性。采用MTS815岩石力学试验系统对饱水砂岩进行水−力耦合下的三轴压缩试验,试验围压为10、20和30 MPa共3个系列,每个系列围压下,孔隙水压设置为7个级别,其大小分别为围压的0、10%、20%、40%、60%、80%和90%。... 为探索岩石的水−力耦合特性。采用MTS815岩石力学试验系统对饱水砂岩进行水−力耦合下的三轴压缩试验,试验围压为10、20和30 MPa共3个系列,每个系列围压下,孔隙水压设置为7个级别,其大小分别为围压的0、10%、20%、40%、60%、80%和90%。然后分析了围压和孔隙水压对砂岩弹性模量和泊松比等力学参数影响;同时,从能量曲线,特征能量参数以及能量变化率3个方面探讨了水−力耦合作用下砂岩能量演化特性。最后分析了岩石峰值强度和残余强度的变化规律,并基于有效应力,讨论了水−力耦合下Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则的适用性。研究结果表明:①砂岩的峰值强度、残余强度和弹性模量均随着围压的增大而增大,随着孔隙水压的增大而减小;泊松比随着围压的增大而减小,随着孔隙水压的增加而增大。②水−力耦合作用下,试件以剪切破坏为主,且随着孔隙水压的增大,水力致裂显著,其破坏程度愈发剧烈。③结合试验所用砂岩和已公开发表文献的试验数据,以孔围比为特征参数,获得了水−力耦合作用下岩石峰值强度和残余强度的归一化强度衰减方程,且岩石残余强度的强度衰减系数大于峰值强度的衰减系数。④砂岩的能量演化曲线趋势一致,其储能极限、峰值耗散能密度、残余弹性能密度与围压呈正相关,与孔隙水压呈负相关。⑤水−力耦合作用下岩石峰值强度和残余强度演变规律均符合Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则,岩石峰值强度和残余强度对应的有效内摩擦角差别较小,而峰值强度时对应的有效黏聚力和Hoek-Brown准则参数远大于残余强度对应的有效黏聚力和Hoek-Brown准则参数。 展开更多

关键词 水-力耦合 砂岩 力学特性 能量 强度准则

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计及N-1安全准则的能量枢纽优化配置 被引量：10

5

作者 林紫菡 刘祚宇 +3 位作者 文福拴 陈飞 张利军 徐晨博 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期137-143,231,共8页

多种能源系统通过集成和优化而形成的综合能源系统(IES)为解决能源与环境问题提供了新途径。能量枢纽(EH)作为多种能源系统的耦合环节,其设备组成与容量配置对IES的安全经济运行至关重要。在此背景下,提出了一种计及N-1安全准则的含电... 多种能源系统通过集成和优化而形成的综合能源系统(IES)为解决能源与环境问题提供了新途径。能量枢纽(EH)作为多种能源系统的耦合环节,其设备组成与容量配置对IES的安全经济运行至关重要。在此背景下,提出了一种计及N-1安全准则的含电力系统、天然气系统和热能负荷的EH优化配置方法。首先,在EH架构下,对IES的能源耦合部分进行建模;然后,以年综合运行费用最小为目标函数,考虑能源耦合部分约束、电力系统运行约束、天然气系统运行约束和电力系统的N-1安全约束,建立了EH优化配置的混合整数二阶锥规划模型,并利用商业求解器YALMIP/GUROBI求解;最后,采用一个IES算例对所构建的优化模型与求解方法进行了说明。 展开更多

关键词 综合能源系统 电力系统 电-气-热系统 能量枢纽 电转气 N-1安全准则 优化配置

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基于能量-变形准则的钢筋混凝土柱地震损伤概率性能水准研究

6

作者 张棋 岳健广 +1 位作者 董军 仝菲菲 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期58-62,共5页

为了正确评估钢筋混凝土(RC)柱构件损伤破坏程度,建立RC柱合理的损伤性能水准。首先依据钢筋混凝土柱的破坏全过程,定义出5个性能水准。其次,基于大量的方柱和圆柱的试验结果,利用Park-Ang损伤模型计算上述两类截面RC柱各性能点的损伤... 为了正确评估钢筋混凝土(RC)柱构件损伤破坏程度,建立RC柱合理的损伤性能水准。首先依据钢筋混凝土柱的破坏全过程,定义出5个性能水准。其次,基于大量的方柱和圆柱的试验结果,利用Park-Ang损伤模型计算上述两类截面RC柱各性能点的损伤值。采用概率统计分析方法,计算得到每个性能点处具有95%保证率的损伤上限值,以此作为损伤性能水准的临界损伤值。最终,由此建立了RC柱的损伤性能水准。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 损伤性能水准 临界损伤值 能量-变形准则 概率统计

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基于LMD与AO-PNN的中介轴承故障诊断方法 被引量：5

7

作者 徐石 栾孝驰 +2 位作者 李彦徵 沙云东 郭小鹏 《航空发动机》 北大核心 2024年第2期114-120,共7页

针对航空发动机中介轴承受噪声干扰大、传递路径复杂导致采用传统方法难以进行故障诊断的问题,提出了一种基于局部均值分解(LMD)与相关系数-能量比-峭度准则、结合天鹰座优化算法(AO)优化概率神经网络(PNN)的中介轴承故障诊断方法。使用... 针对航空发动机中介轴承受噪声干扰大、传递路径复杂导致采用传统方法难以进行故障诊断的问题,提出了一种基于局部均值分解(LMD)与相关系数-能量比-峭度准则、结合天鹰座优化算法(AO)优化概率神经网络(PNN)的中介轴承故障诊断方法。使用LMD对传感器采集的振动信号进行分解;利用相关系数-能量比-峭度准则判决筛选分解得到的PF分量,重构筛选后的信号;计算重构信号的多尺度排列熵(MPE),以构建特征向量;通过AO优化的PNN的平滑因子,将优化后的神经网络用于中介轴承的故障诊断。基于中介轴承故障试验数据对诊断结果进行了分析,结果表明:提出的方法可以有效诊断高背景噪声、复杂路径干扰下的航空发动机中介轴承的典型故障,与粒子群优化的概率神经网络方法(PSO-PNN)和传统的PNN方法相比,其诊断准确率分别提高了3.875%和8.125%,具有较好的全局收敛性和计算鲁棒性。 展开更多

关键词 局部均值分解 故障诊断 相关系数-能量比-峭度准则 多尺度排列熵 天鹰座优化算法 中介轴承 航空发动机

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基于Hermitian小波的时间-小波能量谱滚动轴承故障诊断方法 被引量：2

8

作者 马朝永 王克 +1 位作者 孟志鹏 段建民 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期328-334,共7页

针对滚动轴承早期故障微弱特征难以提取的问题,提出了一种基于Hermitian小波时间-能量谱的滚动轴承故障诊断方法.该方法针对轴承故障振动信号具有奇异性的特点,首先利用Hermitian小波对原始信号进行连续小波变换;再根据小波变换的结果... 针对滚动轴承早期故障微弱特征难以提取的问题,提出了一种基于Hermitian小波时间-能量谱的滚动轴承故障诊断方法.该方法针对轴承故障振动信号具有奇异性的特点,首先利用Hermitian小波对原始信号进行连续小波变换;再根据小波变换的结果求取信号能量在时间轴上的分布情况,利用谱峭度指标作为选择最佳累积尺度的标准,得到时间-小波能量分布;最后对时间-小波能量分布进行谱分析得到时间-小波能量谱以提取故障特征.利用时间-小波能量谱对仿真信号和轴承外圈及内圈点蚀故障信号进行分析.结果表明:该方法可有效地提取出强噪声环境下微弱故障的特征成分,并与普通的时间-小波能量谱作对比,特征提取效果更为明显,非常适用于滚动轴承早期故障诊断. 展开更多

关键词 Hermitian小波 时间-小波能量谱 谱峭度 故障诊断

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最优最小熵反褶积与包络-导数能量算子在轴承故障提取中的应用 被引量：6

9

作者 杨娜 刘晔 武昆 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期134-141,共8页

最小熵反褶积是检测轴承故障或齿轮故障信号等类脉冲信号的一种有效技术,但是该方法仍存在一个不足,即在使用前须设置滤波器的长度,而该参数值的选择一般只能通过技术人员的经验选择。针对这个局限性,提出了一个基于峭度、排列熵与信号... 最小熵反褶积是检测轴承故障或齿轮故障信号等类脉冲信号的一种有效技术,但是该方法仍存在一个不足,即在使用前须设置滤波器的长度,而该参数值的选择一般只能通过技术人员的经验选择。针对这个局限性,提出了一个基于峭度、排列熵与信号能量的滤波器长度选择准则。通过该准则,可以有效地挑选出最优的滤波器长度,从而更好地对故障信号进行滤波。随后,一种增强的能量算子,包络-导数能量算子用来对过滤后的故障信号进行故障特征频率的提取。实验结果表明,该方法不仅可以有效地提取出轴承故障特征频率,并且与一些传统方法相比,该方法可以大大突出故障特征频率的幅值。 展开更多

关键词 轴承故障诊断 最优选择准则 最小熵反褶积 包络-导数能量算子

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基于AVMD与Teager能量算子的风电机组故障诊断方法

10

作者 时培明 伊思颖 +2 位作者 张慧超 范雅斐 韩东颖 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期390-397,418,共9页

为解决变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)在噪声情况下提取风电机组故障特征时因参数设置的人为经验不足而带来的误差问题及耗费时间的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(adaptive variational mode decompositi... 为解决变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)在噪声情况下提取风电机组故障特征时因参数设置的人为经验不足而带来的误差问题及耗费时间的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(adaptive variational mode decomposition,简称AVMD)算法的风电机组故障诊断方法。首先,将包络熵-峭度-互信息准则(envelope entropy,kurtosis and mutual information,简称EKM)作为黏菌算法(slime mold algorithm,简称SMA)的适应度函数来寻找最优解,并按照最优解对故障信号进行分解;其次,计算每个固有模态函数分量(inherent modal function,简称IMF)的峭度和与原信号的互信息,选择具有故障特征的分量进行重构;最后,通过Teager能量算子解调来识别风电机组故障特征频率。仿真信号和实际风电机组故障信号表明,所提方法能够找到故障频率及其倍频,验证了其在风电机组故障诊断领域中的有效性。 展开更多

关键词 自适应变分模态分解 黏菌算法 包络熵-峭度-互信息准则 TEAGER能量算子

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基于参数优化VMD-小波阈值的轴承振动信号降噪方法 被引量：8

11

作者 闫海鹏 郝新宇 秦志英 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第2期245-252,共8页

为了解决复杂工况下滚动轴承振动信号存在随机噪声的问题,提出了一种基于参数优化变分模态分解(VMD)-小波阈值的滚动轴承降噪方法。首先,利用以包络熵为适应度函数的天鹰算法对变分模态分解算法的模态分解数K和惩罚因子α进行了自适应选... 为了解决复杂工况下滚动轴承振动信号存在随机噪声的问题,提出了一种基于参数优化变分模态分解(VMD)-小波阈值的滚动轴承降噪方法。首先,利用以包络熵为适应度函数的天鹰算法对变分模态分解算法的模态分解数K和惩罚因子α进行了自适应选择,代入VMD分解中,得到若干本征模态函数(IMFs);然后,根据峭度-相关系数将IMF分量划分为纯净分量和含噪分量,对含噪分量进行了小波阈值降噪处理;最后,对处理后的分量进行了重构,并用重构信号进行了包络谱分析,实现了滚动轴承的信号降噪目的,并利用仿真信号和美国凯斯西储大学公开的轴承数据集对上述降噪方法的有效性进行了验证。研究结果表明:基于参数优化VMD-小波阈值的降噪方法减少了滚动轴承运行状态下的随机噪声,相对小波阈值降噪方法,所得仿真信号信噪比提升53%,均方误差降低13%;在故障特征频率为162 Hz时,所得实验降噪信号包络谱的前6倍频谱峰值更为明显,且受随机噪声影响较小。该研究方法在滚动轴承等旋转机械信号降噪方面具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障诊断 变分模态分解 本征模态函数 小波阈值降噪 天鹰算法 峭度-相关系数

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基于脑-机接口的智能车控制算法研究与实现 被引量：1

12

作者 陈东伟 李海芳 +1 位作者 相洁 陈俊杰 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期739-743,共5页

利用单通道脑电传感器mindset采集脑电波原始数据,并利用小波变换对采集的脑电信号进行分解,以小波变换系数为特征提取方法,首次从脑波节律能量的角度判断大脑注意力状态;另外,通过感知机准则算法,提出以系数加子带能量为特征的新方法,... 利用单通道脑电传感器mindset采集脑电波原始数据,并利用小波变换对采集的脑电信号进行分解,以小波变换系数为特征提取方法,首次从脑波节律能量的角度判断大脑注意力状态;另外,通过感知机准则算法,提出以系数加子带能量为特征的新方法,实现以脑波数据检测眼睛眨动情况。通过将大脑注意力状态以及眼睛眨动强度发送给智能车,实现对其速度和方向的精确控制。此算法为智能车控制提供了一种真正的意念控制方法。 展开更多

关键词 脑-机接口 小波变换系数 感知机准则 子带能量 脑电图 意念控制

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多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法

13

作者 栾孝驰 白天 +2 位作者 赵俊豪 沙云东 雷志浩 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期298-310,共13页

针对单一检测手段难以对航空发动机主轴承进行状态监测以及准确诊断故障的问题,提出多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法。该方法首先通过建立的多通道振动信息加权融合模型将多个振动传感器测得的数据进行加权融合... 针对单一检测手段难以对航空发动机主轴承进行状态监测以及准确诊断故障的问题,提出多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法。该方法首先通过建立的多通道振动信息加权融合模型将多个振动传感器测得的数据进行加权融合,然后利用CEEMDAN对融合后的信号进行分解,根据峭度-相关系数筛选准则筛选出强冲击性分量进行重构,得到一个富含轴承故障特征信息的振动信号;再选用总有效值作为时域特征参数、提出特征能量作为频域特征参数;通过选取隶属度函数,根据实际情况及专家经验定义模糊推理规则,基于模糊推理理论将总有效值和特征能量进行第1次融合为振动信息参数F1;然后将测得的滑油金属屑末数作为剥落屑末信息参数F2,再基于模糊推理理论将F1与F2进行第2次融合分析;最后监测滚动轴承状态并诊断轴承故障。开展航空发动机主轴承剥落扩展试验,安装振动及滑油屑末检测系统,同步采集轴承剥落全程的振动及滑油屑末信息,并应用所提出方法对所测得数据进行分析。结果表明,多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法可进行故障特征综合分析并有效判别轴承运行状态。 展开更多

关键词 滚动轴承 振动信号 滑油金属屑末 多通道信息融合 峭度-相关系数准则 状态监控 航空发动机

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一类含平方、立方非线性项1:2内共振两自由度系统的全局分岔 被引量：1

14

作者 梁建术 陈予恕 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期62-67,共6页

研究了一类含平方、立方非线性项的两自由度系统的全局分岔。首先应用多尺度法求解其平均方程 ,然后通过一系列变换得到一个近似可积的两自由度系统。应用能量 相位准则 ,确定了在哈密顿共振时Silnikov轨道存在的条件。通过数值计算验... 研究了一类含平方、立方非线性项的两自由度系统的全局分岔。首先应用多尺度法求解其平均方程 ,然后通过一系列变换得到一个近似可积的两自由度系统。应用能量 相位准则 ,确定了在哈密顿共振时Silnikov轨道存在的条件。通过数值计算验证了此条件。 展开更多

关键词 MELNIKOV方法 能量-相位准则 Silnikov轨道 全局分岔

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基于FDM和TEO的滚动轴承故障诊断研究 被引量：5

15

作者 张辉 张超 +1 位作者 辛阔 田帅 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第7期850-856,共7页

针对傅里叶分解方法(FDM)在强噪声的环境下难以准确地提取故障特征的问题,利用FDM具有正交性、完备性及局部性的特点,及Teager能量算子(TEO)能突显信号中脉冲特征的优势,提出了一种基于FDM和TEO的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用FDM按... 针对傅里叶分解方法(FDM)在强噪声的环境下难以准确地提取故障特征的问题,利用FDM具有正交性、完备性及局部性的特点,及Teager能量算子(TEO)能突显信号中脉冲特征的优势,提出了一种基于FDM和TEO的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用FDM按照高频到低频的搜寻方式,搜寻到了傅里叶固有模态分量信号;然后,利用峭度准则和相关系数筛选出了最优的模态信号,并对信号进行了重构;接下来对重构信号使用TEO进行处理,增强了信号中的脉冲特征;最后,在频谱图中提取了其故障特征,利用该方法对模拟信号和滚动轴承振动信号进行了分析,并且采用辛辛那提大学提供的轴承数据对其进行了实验验证。研究结果表明:所提方法明显优于FDM方法,在78 Hz和236 Hz处能够精确地凸显滚动轴承的故障特征频率,实现对滚动轴承故障的准确诊断。 展开更多

关键词 傅里叶分解方法 TEAGER能量算子 峭度准则 相关系数 滚动轴承

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基于改进的共振稀疏分解的滚动轴承故障诊断 被引量：6

16

作者 杨伟 王红军 《机床与液压》 北大核心 2019年第16期175-179,共5页

针对滚动轴承早期微弱故障湮没在高强背景噪声中、造成故障特征信息提取困难的特点,提出一种改进的共振稀疏分解方法。首先采用变分模态对信号去噪,根据峭度-相关系数准则选取包含故障特征信息量多的分量进行信号重构;然后对重构后的信... 针对滚动轴承早期微弱故障湮没在高强背景噪声中、造成故障特征信息提取困难的特点,提出一种改进的共振稀疏分解方法。首先采用变分模态对信号去噪,根据峭度-相关系数准则选取包含故障特征信息量多的分量进行信号重构;然后对重构后的信号进行粒子群优化的共振稀疏分解;最后对分解得到的低共振分量进行包络分析,提取故障特征频率。实验结果证明了该方法比传统共振稀疏分解更能有效地提取故障特征频率,有效地减少了干扰成分。 展开更多

关键词 滚动轴承 变分模态分解 峭度-相关系数准则 粒子群优化 共振稀疏分解

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改进自适应形态学滤波的滚动轴承故障检测 被引量：3

17

作者 周易文 瞿家明 +1 位作者 王恒 倪广县 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第11期1975-1979,共5页

针对形态学滤波算法最佳结构元素尺度难以确定的不足,提出了峭度-均方根准则优化结构元素尺度参数,实现自适应滤波和故障信号特征频率提取。采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)对滚动轴承振动信号进行模态分解,根据... 针对形态学滤波算法最佳结构元素尺度难以确定的不足,提出了峭度-均方根准则优化结构元素尺度参数,实现自适应滤波和故障信号特征频率提取。采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)对滚动轴承振动信号进行模态分解,根据互信息法选取有效模态分量进行求和重构;提出一种峭度-均方根准则自适应寻求最佳结构元素尺度,采用形态学滤波算法提取振动信号故障特征,并通过仿真数据与轴承全寿命实验数据开展了应用研究。结果表明,与粒子群算法优化和峭度准则优化结构元素的自适应形态学滤波等方法相比,能有效提取出滚动轴承故障特征频率,检测早期故障。 展开更多

关键词 滚动轴承 形态学 峭度-均方根准则 VMD分解

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