基于CEEMDAN和1.5维谱的滚动轴承早期故障诊断方法
2019-07-10黄慧杰孙百祎任学平刘淮全
黄慧杰 孙百祎 任学平 刘淮全



摘要:针对滚动轴承早期故障难以识别的问题,提出一种自适应白噪声的完备总体经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)和1.5维谱相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先运用CEEMDAN对振动信号进行分解,得到一系列IMF分量,然后根据峭度准则以及相关系数准则提取一个包含主要故障信息的IMF分量,最后对提取的IMF分量进行1.5维谱分析,通过分析谱图中突出成分以确定轴承故障类型。利用仿真信号和工程实验数据对该方法进行分析验证,所得出结果的谱图均比用单一方法得出的谱图清,充分证明该方法在滚动轴承早期故障诊断中的优势。
关键词:滚动轴承;早期故障;自适应白噪声的完备总体经验模态分解;1.5维谱
中图分类号:TH133.33
文献标志码:A
文章编号:1674–5124(2019)02–0151–06
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轴承在机械设备运行中发挥无可替代的作用,发生损伤后,会影响机械设备中其他元件的正常工作,损伤的扩大会导致一系列故障,造成严重经济损失,所以能够对轴承早期故障进行及时地检测和诊断具有重要意义。但轴承出现早期故障时,其故障特征十分微弱,周围环境的干扰会使振动信号复杂化,导致故障特征难以提取[1-3]。
经验模态分解[4](EMD)作为处理复杂信号的工具,得到广泛应用,但是EMD存在模态混叠现象。为了解决这一问题,EEMD[5-6]被提出来,通过向信号中增加高斯白噪声,显著减少模态混叠,但是该方法运算量大,对添加高斯白噪声的标准差以及次数依赖比较大。Torres等[7]提出了一种自适应白噪声的完备总体经验模态分解(CEEMDAN),它能够自适应地选择加噪参数,不仅改善了分解的效果,而且提高了分解的速率。……
