王广斌， 杜谋军， 韩清凯， 李学军

(湖南科技大学 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201)



基于多尺度子带样本熵和LPP的轴承故障诊断方法

王广斌， 杜谋军， 韩清凯， 李学军

(湖南科技大学 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201)

轴承损伤是机械设备损伤的主要原因之一，其产生的振动信号具有微弱、非平稳和非线性的特点。针对不能准确从微弱信号中提取故障特征的问题，提出使用多尺度子带样本熵，首先对信号进行小波包分解得到多尺度信号，再将每一个多尺度信号进行子带分解得到多尺度子带信号，再求其样本熵得到多尺度子带样本熵，该方法能深入挖掘微弱信号的本质特征；针对非平稳信号能量密度分布不均的问题，提出使用平滑伪Wigner-Ville分布，其可对非平稳信号的瞬时对称相关函数进行时频聚集处理，使信号的能量均匀分布；针对不能准确的挖掘非线性数据的主流形的问题，提出使用局部保持投影(LPP，Locality Preserving Projection)，LPP在投影过程中保持了最优的数据局部邻域关系，可以准确的挖掘非线性数据的主流形。文中分别采用四组正常、内圈故障、滚珠故障和外圈故障信号作为原始数据来验证该方法的有效性，实验结果证明该方法能有效地对信号故障进行分离和识别。

轴承损伤；特征提取；多尺度子带样本熵；平滑伪Wigner-Ville分布；LPP分布

随着制造业的发展，机械水平的不断提高，轴承的使用也越来越广泛，但轴承发生故障的频率也在不断增加，由于轴承故障不易察觉，从而容易引起不必要的损失。……