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零相位白化联合NOGS的轴承稀疏故障特征提取及应用
1
作者
王亚南
刘韬
+1 位作者
褚惟
缪护
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第7期1228-1238,共11页
针对滚动轴承低信噪比条件下微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于ZCA白化(Zero-phase component analysis,ZCA)和非凸重叠组收缩(Non-convex overlapping group shrinkage,NOGS)的故障特征提取方法。首先,对轴承振动信号进行ZCA...
针对滚动轴承低信噪比条件下微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于ZCA白化(Zero-phase component analysis,ZCA)和非凸重叠组收缩(Non-convex overlapping group shrinkage,NOGS)的故障特征提取方法。首先,对轴承振动信号进行ZCA标准化处理,降低数据间的相关性,以提升故障的冲击成分;其次,利用非凸函数稀疏性强的特性建立非凸重叠组收缩模型提升模型,改善特征提取精度;针对NOGS参数选择依赖先验知识的问题,引入二进制周期序列进行公式化参数求解,结合优化最小化(Majorize-minimization,MM)算法得到NOGS的稀疏解。最后,通过仿真故障信号和数控机床进给系统轴承实际故障信号进行验证,相较于经典重叠组收缩(Overlapping group shrinkage,OGS)、经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)和最大峭度解卷积(Maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)的降噪效果,ZCA-NOGS的特征提取效果更明显,且改善了传统L1范数在故障特征提取时高振幅脉冲的能量被抑制的问题。
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关键词
滚动轴承
故障特征提取
ZCA
NOGS
MM
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职称材料
题名
零相位白化联合NOGS的轴承稀疏故障特征提取及应用
1
作者
王亚南
刘韬
褚惟
缪护
机构
昆明
理工大学机电工程学院
云南省先进装备智能制造技术重点实验室
昆明云内动力股份有限公司乘柴事业部
出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第7期1228-1238,共11页
基金
云南省重大科技专项计划(202202AC080003,202202AC080008)。
文摘
针对滚动轴承低信噪比条件下微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于ZCA白化(Zero-phase component analysis,ZCA)和非凸重叠组收缩(Non-convex overlapping group shrinkage,NOGS)的故障特征提取方法。首先,对轴承振动信号进行ZCA标准化处理,降低数据间的相关性,以提升故障的冲击成分;其次,利用非凸函数稀疏性强的特性建立非凸重叠组收缩模型提升模型,改善特征提取精度;针对NOGS参数选择依赖先验知识的问题,引入二进制周期序列进行公式化参数求解,结合优化最小化(Majorize-minimization,MM)算法得到NOGS的稀疏解。最后,通过仿真故障信号和数控机床进给系统轴承实际故障信号进行验证,相较于经典重叠组收缩(Overlapping group shrinkage,OGS)、经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)和最大峭度解卷积(Maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)的降噪效果,ZCA-NOGS的特征提取效果更明显,且改善了传统L1范数在故障特征提取时高振幅脉冲的能量被抑制的问题。
关键词
滚动轴承
故障特征提取
ZCA
NOGS
MM
Keywords
rolling bearing
fault feature extraction
ZCA
NOGS
MM
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
零相位白化联合NOGS的轴承稀疏故障特征提取及应用
王亚南
刘韬
褚惟
缪护
《机械科学与技术》
北大核心
2025
0
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