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自适应的EEMD及其在滚动轴承故障诊断中的应用

林旭泽 蔡艳平 王新军

林旭泽, 蔡艳平, 王新军. 自适应的EEMD及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(11): 1727-1732. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1115
引用本文: 林旭泽, 蔡艳平, 王新军. 自适应的EEMD及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(11): 1727-1732. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1115
Lin Xuze, Cai Yanping, Wang Xinjun. Adaptive EEMD and Its Applications to Rolling Bearing Fault Diagnosis[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(11): 1727-1732. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1115
Citation: Lin Xuze, Cai Yanping, Wang Xinjun. Adaptive EEMD and Its Applications to Rolling Bearing Fault Diagnosis[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(11): 1727-1732. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1115

自适应的EEMD及其在滚动轴承故障诊断中的应用

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1115
基金项目: 

陕西省自然科学基金项目(2013JQ8023)与国家自然科学基金项目(5140051725)资助

详细信息
    作者简介:

    林旭泽(1990-),硕士研究生,研究方向为信号处理与机械故障诊断,280080322@qq.com

    通讯作者:

    王新军(联系人),副教授,硕士,m18829589185@163.com

Adaptive EEMD and Its Applications to Rolling Bearing Fault Diagnosis

  • 摘要: 为解决总体集成经验模态分解(EEMD)算法中存在的白噪声参数需要人为选择的问题,同时考虑到现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况,提出了一种基于自适应总体集成经验模态分解(AEEMD)与支持向量机(SVM)的滚动轴承故障诊断法。首先在信号处理上使用AEEMD将原始振动信号分解成具有不同特征时间尺度的本征模态分量(IMF),对于不同的轴承故障来说,在不同频带内的信号能量会发生改变,因此可通过计算各个IMF的能量来实现故障特征提取;然后把IMF的能量特征值作为输入来构建支持向量机分类器模型;最后利用建立的模型对轴承的状态类型做出判别。在轴承故障实例中将AEEMD算法与EEMD算法进行对比,证明了AEEMD的分解效果更好;选用BP神经网络与SVM的诊断效果进行对比分析,表明本文中提出的方法能够更加快速准确地诊断出轴承的故障。
  • [1] 沈意平,贺赛坪,何宽芳,等.基于PF能量特征和SVM的变速箱轴承故障诊断方法[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2014,29(3):19-23 Shen Y P, He S P, He K F, et al. Rolling bearing diagnosis based on PF energy feature and SVM[J]. Journal of Hunan University of Science & Technology (Natural Science Edition), 2014,29(3):19-23(in Chinese)
    [2] Huang N E, Shen Z, Long S R, et al. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis[J]. Proceedings of the Royal Society A:Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1998,454(1971):903-995
    [3] Flandrin P, Rilling G, Goncalves P. Empirical mode decomposition as a filter bank[J]. IEEE Signal Processing Letters, 2004,11(2):112-114
    [4] 张超,陈建军.EEMD方法和EMD方法抗模态混叠对比研究[J].振动与冲击,2010,29(S):87-90 Zhang C, Chen J J. Contrast of ensemble empirical mode decomposition and empirical mode decomposition in mode mixture[J]. Journal of Vibration and Shock, 2010,29(S):87-90(in Chinese)
    [5] Wu Z H, Huang N E. Ensemble empirical mode decomposition:a noise-assisted data analysis method[J]. Advances in Adaptive Data Analysis, 2009,1(1):1-41
    [6] 黄浩,吕勇,肖涵,等.基于EEMD与形态滤波的滚动轴承故障诊断方法研究[J].武汉科技大学学报,2014,37(5):382-386 Huang H, Lü Y, Xiao H, et al. Fault diagnosis of rolling bearings based on EEMD and morphological filter[J]. Journal of Wuhan University of Science and Technology, 2014,37(5):382-386(in Chinese)
    [7] 戴桂平.基于EMD近似熵和LS-SVM的机械故障智能诊断[J].机械强度,2011,33(2):165-169 Dai G P. Mechanical fault intelligent diagnosis based on EMD-approximate entropy and LS-SVM[J]. Journal of Mechanical Strength, 2011,33(2):165-169(in Chinese)
    [8] 韩中合,韩悦,朱霄珣.基于IMF信息熵与SVM的转子振动故障智能诊断方法[J].华北电力大学学报,2012,39(4):81-85,106 Han Z H, Han Y, Zhu X X. A fault diagnosis method for rotor vibration based on IMF information entropy and SVM[J]. Journal of North China Electric Power University, 2012,39(4):81-85,106(in Chinese)
    [9] Vapnik V N. The nature of statistical learning theory[M]. 2nd ed. New York:Springer-Verlag, 1999
    [10] 陈略,訾艳阳,何正嘉,等.总体平均经验模式分解与1.5维谱方法的研究[J].西安交通大学学报,2009,43(5):94-98 Chen L, Zi Y Y, He Z J, et al. Research and application of ensemble empirical mode decomposition principle and 1.5 dimension spectrum method[J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2009,43(5):94-98(in Chinese)
    [11] Wu Z H, Huang N E. A study of the characteristics of white noise using the empirical mode decomposition method[J]. Proceedings of the Royal Society A:Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2004,460(2046):1597-1611
    [12] 蔡艳平,李艾华,徐斌,等.集成经验模态分解中加入白噪声的自适应准则[J].振动、测试与诊断,2011,31(6):709-714,811 Cai Y P, Li A H, Xu B, et al. Adaptive guideline of ensemble empirical mode decomposition with Gauss white noise[J]. Journal of Vibration, Measurement & Diagnosis, 2011,31(6):709-714,811(in Chinese)
    [13] 何正嘉,陈进,王太勇,等.机械故障诊断理论及应用[M].北京:高等教育出版社,2010 He Z J, Chen J, Wang T Y, et al. Theories and application of machinery fault diagnostics[M]. Beijing:Higher Education Press, 2010(in Chinese)
    [14] 胡荣华,楼佩煌,唐敦兵,等.基于EMD和免疫参数自适应SVM的滚动轴承故障诊断[J].计算机集成制造系统,2013,19(2):438-447 Hu R H, Lou P H, Tang D B, et al. Fault diagnosis of rolling bearings based on EMD and parameter adaptive support vector machine[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2013,19(2):438-447(in Chinese)
    [15] 胡爱军,马万里,唐贵基.基于集成经验模态分解和峭度准则的滚动轴承故障特征提取方法[J].中国电机工程学报,2012,32(11):106-111 Hu A J, Ma W L, Tang G J. Rolling bearing fault feature extraction method based on ensemble empirical mode decomposition and kurtosis criterion[J]. Proceedings of the CSEE, 2012,32(11):106-111(in Chinese)
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  • 收稿日期:  2015-02-01
  • 刊出日期:  2016-11-05

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