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基于小波时频图和CNN的滚动轴承智能故障诊断方法
  • ISSN号:1006-2343
  • 期刊名称:《机械设计与研究》
  • 时间:0
  • 分类:TH17[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:解放军理工大学野战工程学院,南京210007
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51175511)
中文摘要:

提出一种基于小波时频图和卷积神经网络(CNN)的滚动轴承智能故障诊断方法。对滚动轴承的振动信号进行连续小波变换(CWT),得到时频图,并以灰度图的形式显示,再将时频图压缩至适当的大小;将压缩后的时频图作为特征图输入,建立CNN分类器模型,以实现滚动轴承的智能故障诊断。基于人工轴承故障数据集进行了实验研究,同时从结构参数和训练参数两方面对网络的性能进行了优化改进。结果表明,该方法能有效识别滚动轴承的故障类型,改进的CNN具有较强的泛化能力、特征提取和识别能力。

英文摘要:

An approach to intelligent fault diagnosis of rolling bearing using wavelet time-frequency representations and convolution neural network(CNN) was proposed. It used continuous wavelet transform (CWT) to analyze vibration signals of rolling bearing and get time-frequency representations in grey-scale. Then, the time- frequency representations were compressed to the appropriate size. After that, all the compressed time-frequency representations were as input feature maps, and CNN was developed to identify the faults of rolling bearing. Tests for the proposed method were accomplished based on artificial bearing fault data sets, and the performance of the network was optimized from structural parameters and training parameters. The experimental results indicates that this method could effectively identify the fault patterns of rolling bearing, and the improved CNN has strong ability of generalization, feature extraction and recognition.

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期刊信息
  • 《机械设计与研究》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:上海市科学技术协会
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:邹慧君
  • 地址:上海市华山路1954号(上海交通大学内)
  • 邮编:200030
  • 邮箱:jofmdr@126.com
  • 电话:021-62932023
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2343
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1382/TH
  • 邮发代号:4-577
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科技论文统计用刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,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)
  • 被引量:9239