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基于LMD近似熵和FCM聚类的机械故障诊断研究
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:2013.3.3
  • 页码:714-720
  • 分类:TH17[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:[1]燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室,秦皇岛066004, [2]东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院,秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金(61077071); 河北省自然科学基金(F2011203207)资助项目
  • 相关项目:光电混合式高压电流互感器关键技术及应用系统研究
中文摘要:

提出了一种本征时间尺度分解模糊熵和GG模糊聚类的滚动轴承故障诊断方法。首先,将滚动轴承的振动信号进行ITD分解,得到若干个固有旋转分量和一个趋势项。然后,将PR分量分别与原始信号进行相关性分析,筛选出前3个含主要特征信息的PR分量,并将筛选的PR分量的模糊熵作为特征向量。最后,将特征向量输入到GG分类器中进行聚类识别。通过模糊熵、样本熵和近似熵对比,实验结果表明模糊熵能更好的表征故障信号的特征信息;通过GG聚类、GK聚类和FCM聚类对比,实验结果表明GG聚类效果明显优于FCM、GK的聚类效果。因此,实验证明了基于ITD模糊熵和GG聚类的滚动轴承故障诊断方法的有效性和优越性。

英文摘要:

A new method for rolling bearing fault diagnosis based on the intrinsic time-scale decomposition(ITD) fuzzy entropy and Gath-Geva(GG) clustering algorithm is introduced. Firstly, rolling bearing vibration signal is decomposed with ITD to obtain several proper rotation(PR) components and a tendency item. Secondly, the first three PR components, which content the primary feature information, were chosen by the criteria of correlation with the original signal, and the fuzzy entropies of each PR component are composed eigenvectors. Finally, the constructed eigenvectors are put into GG classifier to recognize different fault types. In the experiment, the fuzzy entropy compares with sample entropy and approximate entropy, the comparison experimental results show that the fuzzy entropy can characterize the feature information of the fault signal better; the GG clustering compares with Gustafaon-Kessel(GK) clustering and fuzzy center means(FCM) clustering. The comparison experimental results show that the result of GG clustering is superior to FCM and GK's. So, experimental results show that the rolling bearing fault diagnosis method based on ITD fuzzy entropy and GG clustering is effective and superior.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481