基于非凸惩罚融合套索模型的电机轴承复合故障诊断
2023-09-13王凡马军熊新李祥
农业工程学报 2023年12期
王凡,马军,2※,熊新,2,李祥
(1. 昆明理工大学信息工程与自动化学院,昆明 650500;2. 昆明理工大学云南省人工智能重点实验室,昆明 650500)
0 引言
三相异步电机作为现代农业生产活动中电动力农业机械装置的核心部件之一,常被应用于电动碾米机、榨油机、粉碎机等各类固定作业机械中进行电力驱动,它具有效率高、污染小、噪声低、操作方便等优点,因此被广泛运用于农业工程领域[1-3]。电机内部的滚动轴承在设备运转过程中起着支撑和导向的作用,滚动轴承安装简单使用方便,产生的摩擦力小,能够提高机械的工作效率,轴承的健康状态影响着设备机组的运转性能甚至决定着整个运行过程是否可以正常进行[4]。电机轴承属于旋转机械中的易损零部件,由于运行环境和工况复杂多变,当轴承形成一个故障形态后容易恶化并导致其他位置的故障并发,多种故障信号彼此耦合给检测带来了巨大的困难[5-6]。因此,如何在复合微弱故障相互耦合以及强烈外界噪声的环境下,精确提取微弱故障特征是电机故障诊断领域亟待攻克的难题[7-9]。
信号稀疏表示方法作为一种新兴的信号压缩与重构方法,已成功地应用于旋转机械的故障诊断领域,该方法使一维信号矩阵用尽可能少的原子来构造稀疏字典,在保留特征信息的同时降低信号复杂度,从而使我们简单有效地获取复杂信号中所蕴含的特征信息。但是构建惩罚函数的好坏会影响稀疏结果,若惩罚函数设计的不理想会导致函数在表达过程中失去物理意义,且获得的信号稀疏表示结果容易存在与原有信号脉冲不匹配的问题[10]。……
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