基于协整和向量误差修正的轴承剩余寿命预测

• 作者: 杜望 王衍学
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 关键词: 滚动轴承 协整理论 向量误差修正模型 剩余寿命预测
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: “电子测量仪器”专题|ELECTRONIC MEASURING INSTRUMENTS
• 页码范围: 32-39
• 页数: 8页
• 分类号: TN06|TH133.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B2003125

摘要

针对传统机器学习出现“伪回归”问题,忽视非平稳序列间的长期依赖关系,提出协整理论和向量误差修正模型预测滚动轴承的性能退化趋势,进而预测其剩余使用寿命(RUL).首先从振动信号中提取峭度值、峰峰值和均方根值,并分析其平稳性.然后检验3种时域特征的协整关系,根据检验结果来建立向量误差修正模型,并对模型进行残差分析,分析结果接近于高斯白噪声分布,表明模型良好.最后利用该模型预测轴承性能退化趋势和RUL,并使用均方根误差(RMSE)、平均百分比误差(MPE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和Theil不等系数来定量评估预测结果.实验结果表明,提出的向量误差修正模型相比于差分平均移动自回归-卡尔曼滤波模型,具有更高的预测精度,并简化了建模过程.