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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,等 日期:2021-08-26/span> 浏览:595 查看PDF文档


基于辛几何提取变换的轴承故障诊断研究*

赵杰1,陈志刚1,2*,王衍学1,柴龙3,高山4

(1.北京建筑大学 机电与车辆工程学院,北京 100044;
2.北京市建筑安全监测工程技术研究中心,北京 100044;
3.中国石油集团川庆钻探工程有限公司 长庆井下技术作业公司,陕西 西安 710021;
4.海洋石油工程股份有限公司, 天津 300452)


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。

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

中图分类号:TH133.3        文献标识码:A     文章编号:1001-4551(2021)06-0719-07

本文引用格式:

赵  杰,陈志刚,王衍学,等.基于辛几何提取变换的轴承故障诊断研究[J].机电工程,2021,38(6):719 -725.

ZHAO Jie,CHEN Zhi-gang, WANG Yan-xue, et al. Bearing fault diagnosis based on symplectic geometry extraction transformation[J]. Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(6):719 -725.

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