基于辛几何提取变换的轴承故障诊断研究

• 作者: 赵杰 陈志刚 王衍学 柴龙 高山
• 来源期刊: 机电工程
• 关键词: 旋转机械 滚动轴承 故障诊断 辛几何提取变换 时频分析 特征提取
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 机械、仪表技术|Machinery and Instrumentation Technology
• 页码范围: 719-725
• 页数: 7页
• 分类号: TH133.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4551.2021.06.009

摘要

针对旋转机械(轴承)振动信号噪声驳杂,其故障特征难以提取的问题,提出了一种基于辛几何特征提取的时频分析方法,并将其运用于滚动轴承的故障诊断中.首先利用辛几何相似变换,求解了Hamiltonian矩阵的特征值;然后用其重构了多个单分量信号,并选取了有效分量重构,将同步提取算子引入了重构信号,剔除了时频信号中的发散能量,得到了更清晰的时频信息;最后通过仿真与实验对该方法的有效性和适用性进行了验证,并将其与多种经典方法进行了比较,结果表明:(轴承)内外圈Renyi熵值分别为13.862、15.068,低于其他3种方法,且能有效诊断轴承故障频率及其一、二、三倍频;在有效降噪的同时,可得到更加清晰集中的时频能量表示,强噪声背景下鲁棒性增强.研究结果表明:该方法能够有效地对轴承故障振动信号进行降噪,并提取出其故障特征进行分析.