自适应流形学习在故障诊断中的应用
2021-02-04陈明月刘三阳
计算机工程与应用 2021年3期
陈明月,刘三阳
西安电子科技大学 数学与统计学院,西安710126
近年来,为了降低目标空间的维数,人们提出了许多降维方法。如主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)[1]、线性判别分析法(Linear Discriminant Analysis,LDA)[2]等。这些方法均不能揭示数据的内在结构。而流形学习方法能够很好地表征事物流形[3]。本文主要运用流形学习这一特点,将其应用于机械故障检测领域,并取得了较好的效果。
故障检测的研究中已有许多成果,如文献[4-6]将时频分析法应用到故障检测邻域;文献[7]使用自适应多小波能够获得高灵敏度的故障特征;文献[8-9]通过高阶统计量法提取故障特征,这些方法均取得较好的效果。其中文献[10]提出了一种基于双谱纹理特征提取的故障诊断方法,这种方法能够很好地去除高斯噪声。随后,文献[11]提出了针对非高斯噪声的基于EMD和双谱分析的故障特征提取方法。文献[12-13]提出了自适应局部切线空间算法,能够自适应选择邻域大小,无需人工干预。
结合文献[10-13]方法的优点,本文提出了一种自适应流形学习的故障检测方法,这种方法能够有效地去除高斯和非高斯噪声,能够克服固有邻域的局限性,有效地提取低维特征。首先,介绍了故障特征提取的方法,以及降维的方法,接着描述了算法流程,并通过对加速度传感器采集的6205-2RSJEM SKF轴承驱动端的振动信号进行了故障类型和退化程度的识别与检测,证明了此算法的有效性。本文将这四种方法相结合,为滚动轴承的故障特征提取提供了一种新方法。……
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