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基于EMD和PCA的滚动轴承故障信号特征提取研究
  • ISSN号:1001-4551
  • 期刊名称:《机电工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH133.3[机械工程—机械制造及自动化] TH165.3[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:[1]北京化工大学诊断与自愈工程研究中心,北京100029, [2]中国科学院低温工程学重点实验室(理化技术研究所),北京100190
  • 相关基金:国家青年科学基金资助项目(51305020); 国家重点基础研究发展计划(“973”计划)资助项目(2012CB026000); 国家高新技术研究发展计划(“863”计划)资助项目(2014AA041806)
中文摘要:

针对滚动轴承故障信号具有非平稳性的问题,对滚动轴承非平稳信号特征提取问题进行了研究,提出了基于经验模态分解(EMD)和主成分分析(PCA)的滚动轴承故障信号特征提取方法。运用经EMD对滚动轴承故障信号进行分解,得到了多个本征模态分量(IMF),计算了每个IMF的总能量值,取能量集中的前6层IMF,将每层IMF频率集中的部分等分成多段,计算每段能量值,作为该故障的特征值。运用PCA对特征值进行了维度缩减,将高维度的特征值降低为低维度的特征值,计算了特征值的累计贡献率,取累计贡献率达到80%的前多个特征值作为每组故障的特征值。研究结果表明,该方法可有效提取滚动轴承故障信号特征,实现高维特征维度缩减。

英文摘要:

Aiming at the problem that fault signal of rolling bearing was non-stationary,aiming at which,how to extract feature of non-stationary signal was studied and the methods based on empirical mode decomposition( EMD) and principal component analysis( PCA) was put forward. Signal was decomposed into several IMFs by means of EMD. The energy of every intrinsic mode function( IMF) was calculated,and some IMFs with greater energy was chosen. Every IMF was divided into several segments according to the range the frequency,and energy of every segment was calculated as the feature value. PCA was used to reduce the dimensions of feature value. Accumulative contribution of feature value was calculated and the first few feature values whose accumulative contribution rate reached 80% was chosen as the final fature value. The results indicate that the method is valid for the feature extraction of rolling bearing,and dimension reduction of high dimensional feture.

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期刊信息
  • 《机电工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:浙江省机电集团有限公司
  • 主办单位:浙江大学 浙江省机电集团有限公司
  • 主编:赵群
  • 地址:浙江省杭州市大学路高官弄9号
  • 邮编:310009
  • 邮箱:meem_contribute@163.com
  • 电话:0571-87239525
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4551
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1088/TM
  • 邮发代号:32-68
  • 获奖情况:
  • 《机电工程》杂志是《中文核心期刊要目总览》1997...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊
  • 被引量:12715