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t分布随机近邻嵌入机械故障特征提取方法研究
  • ISSN号:1003-8728
  • 期刊名称:《机械科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:TH113.1[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]机械科学研究总院,北京100044, [2]北京信息科技大学现代测控教育部重点实验室,北京100192
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51275052)与北京市自然科学基金重点项目(3131002)资助
中文摘要:

将t分布随机近邻嵌入(t-SNE)流形学习方法应用于机械振动信号的故障特征提取。实现高维特征信息降维处理。通过小波包分解算法将原始振动信号分解为多层小波子空间,通过计算各层的小波阈值熵构造高维特征数据,然后采用t-SNE方法对构造的高维特征数据进行数据降维,获取低维故障特征信息。采用本特利转子试验台进行故障仿真实验,对采集获得的几种典型故障状态下的振动数据分别基于小波包阈值熵及统计特征构造2组高维数据,并对2组高维特征数据分别采用t-SNE方法进行数据降维处理获得其二维特征数据,通过对比验证了基于小波包阈值熵法构造高维数据后进行t-SNE数据降维的特征提取方法能够更有效的区分故障特征。

英文摘要:

A manifold learning method of t-distributed stochastic neighbor embedding (t-SNE) is used in fault feature extraction of mechanical vibration signal to realize the dimension reduction of high-dimensional feature information. The acquired vibration signal is decomposed into wavelet subspaces by wavelet packet decomposition algorithm, and high dimensional feature vector is construct by the calculation of wavelet threshold entropy of every subspace, and then the stochastic neighbor embedding method based on t distribution is applied to reduce the constructed high-dimensional feature vector to low dimensional vector to acquire the features of fault. Fault simulation experiment on Bently rotor kit has been implemented, and two groups of high dimensional data vectors were been constructed by statistical parameter and wavelet package threshold entropy with the acquired vibration signals, and two groups of high dimensional vectors were reduced to 2 dimension vector by t-SNE method. By comparing, we validate that the extraction method of t-SNE dimension reduction of data based on high dimensional data constructed by Wavelet Packet Threshold Entropy is effective in distinguishing the fault features.

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期刊信息
  • 《机械科学与技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:
  • 主办单位:西北工业大学
  • 主编:姜澄宇
  • 地址:陕西西安友谊西路127号
  • 邮编:710072
  • 邮箱:mst@Nwpu.edu.cn
  • 电话:029-88493054 88460226
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-8728
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1114/TH
  • 邮发代号:52-193
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21878