邱立鹏，姚海妮，王　珍，陈建国，杨　铎

(大连大学 机械工程学院， 大连　116622)



基于主元分析与动态时间弯曲的故障诊断方法及应用研究

邱立鹏，姚海妮，王珍，陈建国，杨铎

(大连大学 机械工程学院， 大连116622)

轴承是工程实际中常用而又极易损坏的部件，特别是对其早期微弱响应的辨识，具有重要的社会价值和意义；为提高运转轴承的安全可靠性和可维护性，提出了基于主元分析与动态时间弯曲距离的故障诊断方法，它可以准确对早期微弱动态响应辨识、诊断;该方法首先将典型故障样本信号与待测信号小波去噪并EMD分解，并对若干固有模态分量主元分析求取主元，然后对主元分量进行分析，获得相关特征值组成特征向量，计算待测信号与已知故障样本信号特征向量的弯曲距离，弯曲距离越小表明两信号越相似，从而辨识故障;此外，还可将其应用于转子、碰磨、齿轮故障诊断中，工程应用实例表明该方法可以准确故障分类，高效故障诊断。

EMD；PCA；动态时间弯曲；故障诊断；相似性度量

0　引言

动态时间弯曲是一种相似性搜索算法，通过测度两组时间序列之间的相似性参数，得到一组动态时间弯曲路径集。EMD(empirical mode decomposition)是一种数据特征提取判断的方法，通过EMD分解得到多组IMF(intrinsic mode function),然后用PCA(principal component analysis)主元分析提取数据主要特征。针对工程实际，把动态时间弯曲与EMD、PCA方法结合在一起，利用EMD PCA进行故障特征提取，动态时间弯曲进行模式识别，达到故障检测和诊断的目的。

目前广泛应用于非平稳信号分析的窗口傅里叶变换，小波变换也都是以傅里叶变换为基础，在非平稳信号分析及故障特征提取领域中存在不足。……