极限学习机在航空轴承故障诊断中的应用研究
2020-10-21王力平李章萍
机械设计与制造 2020年10期
皮 骏,马 圣,王力平,李章萍
(1.中国民航大学,通航学院,天津300300;2.中国民航大学,航空工程学院,天津300300;3.珠海摩天宇航空发动机维修有限公司,TE90,广东 珠海 519030;4.中国民航大学,经济与管理学院,天津300300)
1 引言
航空发动机经常工作在高温高载荷的环境中,经常会发生机械故障,为了保证发动机有效工作,需要对其进行有效监测[1]。而轴承则是转子机械中的核心部件,其性能状态对转子机械的影响不可忽视。
轴承材料与转子机械中其他零部件采用的材料不同,因此,传统的油液分析法[2]可用于轴承故障诊断,但油液分析法往往取决于观测者的经验,因此误差大,且效率底。
随着转子动力学[3]的深入研究,发现可以根据物体振动信号进行故障诊断。这种方法减少油液分析中人为因素的干扰,但却对振动信号的提取和诊断方法提出要求,如:诊断效率、方法稳定性等等。为了达到这一要求,人工神经网络便得到了广泛运用。在文献[4-7]中,学者们利用不用同的信号处理手段对轴承故障振动信号进行处理,并分别结合支持向量机[4,5]、多核学习机[6]、Elman[7]网络等对轴承故障进行诊断,并取得较好结果。
但由于部分前馈神经网络存在一定缺陷,如:收敛速度慢、易陷于局部极值等,因而诊断效果仍有待提高。为了去解决前馈神经网络缺陷问题,文献[8]提出ELM 网络。极限学习机克服了传统神经网络学习速率慢、易陷于局部极值等缺点,因而得到广泛运用。如:文献[9]利用优化的学习机对轴承故障进行诊断,并取得较好结果;……
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