改进变分模态分解包络谱分析在自动扶梯轴承故障诊断中的应用

• 作者: 张毅 郝高岩 刘璇
• 来源期刊: 轴承
• 关键词: 滚动轴承 故障诊断 信号处理 峭度 优化 变分模态分解 蜻蜓算法
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 测试与应用|Test and Application
• 页码范围: 46-51
• 页数: 6页
• 分类号: TH133.33|TN911.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.19533/j.issn1000-3762.2021.07.010

摘要

针对滚动轴承故障诊断及特征提取问题,提出了改进适应度函数的变分模态分解包络谱分析方法.首先,通过蜻蜓优化方法及同时兼顾相关系数和峭度的适应度函数确定变分模态分解的分解层数和惩罚因子;然后,采用最优的分解参数对振动信号进行变分模态分解;最后,选择适应度最大的分量进行希尔伯特包络谱分析,提取故障特征.试验台数据验证表明该适应度函数能够显著提高变分模态分解的特征提取和降噪能力,且克服了仅用峭度指标寻优时目标易发生过分解的问题;自动扶梯电机轴承故障案例的分析结果表明,基于改进变分模态分解的包络谱分析方法可有效提取滚动轴承故障信号特征,是一种低信噪比情况下滚动轴承故障特征提取的有效方法.