兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于CEEMD能量熵与极限学习机的滚动轴承故障诊断方法
稿件作者: 毛美姣1,2,肖文强1,2,陈小告1,2,王建涛1,2,王立超3
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2023.08.040
科学编辑: 邱明 博士(河南科技大学教授)
栏目名称: 机械制造与检测技术
关键词: 滚动轴承;故障诊断;互补集合经验模态分解;能量熵;极限学习机
文章摘要: 鉴于滚动轴承振动信号具有非线性、非平稳的特点以及难以获得大量典型故障样本的现实情况,提出了基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)与极限学习机(extreme learning machines,ELM)相结合的滚动轴承故障诊断方法。采用CEEMD方法对滚动轴承非平稳的原始加速度振动信号进行分解,得到若干个平稳的本征模函数(intrinsic mode function,IMF)分量,计算不同状态下滚动轴承振动信号经CEEMD分解后各IMF分量的能量熵,从蕴含着主要故障信息的IMF分量中提取出能量特征,对其进行T分布随机近邻嵌入(Tstochastic neighbor embedding,Tsne)聚类可视化分析,观察特征对滚动轴承状态的反映情况,将特征作为输入建立极限学习机,判断滚动轴承的工作状态和故障类型。使用美国凯斯西储大学公开的人工损伤轴承数据进行仿真实验,对轴承得不同运行状态的识别准确率可以达到95%,明显高于多分类支持向量机、K近邻等方法,该结果表明,所提方法在处理滚动轴承故障诊断问题上效果良好。
稿件基金: 湖南省自然科学基金省市联合基金项目(2021JJ50125,2022JJ50133)
引用本文格式: 毛美姣,肖文强,陈小告,等.基于CEEMD能量熵与极限学习机的滚动轴承故障诊断方法[J].兵器装备工程学报,2023,44(8):279-285.
MAO Meijiao, XIAO Wenqiang, CHEN Xiaogao, et al.Rolling bearing fault diagnosis based on CEEMD energy entropy and extreme learning machines[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(8):279-285.
刊期名称: 2023年08期
出版时间: 2023年8月
上线时间: 2023年8月28日
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