基于CEEMDAN和SCA-MRVM的滚动轴承故障诊断
2021-07-22陈世鹏杨奕飞张林张洪武
陈世鹏,杨奕飞,张林,张洪武
(1.江苏科技大学 电子信息学院,江苏 镇江 212003;2.陆军装备部驻沈阳军代局驻哈尔滨地区军代室,哈尔滨 150000;3.镇江船舶电器有限责任公司,江苏 镇江 212002)
滚动轴承是船舶推进系统、甲板机械设备中广泛应用的基础部件,其作用是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失。滚动轴承运行状态的稳定性对机械设备有重要影响,对其故障进行准确诊断能保障机械系统平稳高效运行。
振动检测法是滚动轴承最常用的诊断方法,轴承的振动信号具有非线性、非平稳的特点,传统的时域、频域分析方法不能有效提取故障特征;短时傅里叶只适用于缓慢变化的信号[1];小波变换对信号的处理缺乏自适应性[2]。经验模态分解(EMD)[3]采用自适应基的时频局部化分析,克服了基函数无自适应性的问题,但存在端点效应和模态混叠的问题。自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN)能有效解决EMD的模态混叠问题,减小重构误差并提高分解效率,在轴承特征提取方面有良好表现[4-5]。
在工程实际中,监测所得通常是大量正常数据和样本量较小的故障数据,支持向量机(SVM)适合处理小样本问题,但存在核函数必须满足Mercer条件、模型稀疏性不强等不足[6-7]。相关向量机(Relevance Vector Machine,RVM)[8]具有核函数无需满足Mercer条件,稀疏性更强,所需参数少,输出概率式分布结果等优点,在小样本、非线性回归和分类问题上也有很好的应用[9-10]。RVM中核函数和核参数对预测……
