基于2阶循环谱和svm的汽车传动轴故障诊断

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1、第34卷第1期噪声与振动控制Vol34No.12014年2月NOISEANDVIBRATIONCONTROLFeb.2014文章编号：1006-1355(2014)01-0160-04基于2阶循环谱和SVM的汽车传动轴故障诊断1112刘远宏，刘建敏，冯辅周，肖云魁（1.装甲兵工程学院，北京100072；2.军事交通学院，天津300161）摘要：针对汽车传动轴故障振动信号的循环平稳特性和现实条件下难以获得大量故障样本的实际情况，提出一种2阶循环谱和支持向量机相结合的故障诊断方法。通过实车传动轴附加不同数量的平衡片来模拟

2、不同程度的传动轴不平衡故障，然后采用2阶循环谱对传动轴的振动信号进行分析，通过扫描循环频率域的方法分离信号调制源提取传动轴转频半频处的循环频谱幅值。分析发现该循环谱幅值随着传动轴故障程度的增加明显增大，故将其作为支持向量机的输入特征向量，以判断传动轴故障。试验结果表明：该方法在小样本的情况下能精确的诊断传动轴故障。关键词：振动与波；汽车传动轴；故障诊断；2阶循环谱；支持向量机中图分类号：TB52文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2014.01.036FaultDiagnosi

3、sofanAutomobile’sTransmissionShaftBasedonSecondOrderCyclicSpectrumandSupportVectorMachine1112LIUYuan-hong,LIUJian-min,FENGFu-zhou,XIAOYun-kui(1.AcademyofArmoredForceEngineering,Beijing100072,China2.AcademyofMilitaryTransportation,Tianjin300161,China)Abstract:Ac

4、cordingtothecyclicstationarycharacteristicsofthefaultyvibrationsignalsofanautomobile’stransmissionshaftandthefactthatitishardtoobtainenoughfaultysamples,afaultdiagnosismethodoftransmissionshaftsbasedonsecond-ordercyclicspectrumandsupportvectormachine(SVM)isprop

5、osed.Firstofall,thevibrationsignalsofthetransmissionshaftwithimbalancefaultarecollectedfromthestimulantfaultexperimentofvehicles.Then,modulationsourceisseparatedbycalculatingthesecond-ordercyclicspectrumandscanningthecyclicfrequencydomain.Itisfoundthattheamplit

6、udeofthecyclicspectrumobviouslyincreaseswiththegrowingofimbalancefaultofthetransmissionshaft.Therefore,theamplitudescanbeusedasinputeigenvectorsfortheSVMtoidentifythefaultsofthetransmissionshaft.Theresultsshowthatthismethodhashighaccuracyinfaultdiagnosisofthetr

7、ansmissionshaftwithasmallamountofsamples.Keywords:vibrationandwave;automobiletransmissionshaft;faultdiagnosis;second-ordercyclicspectrum;supportvectormachine(SVM)[1]汽车传动轴是汽车重要的动力传输总成。在使研究了传动轴故障特征的提取。文献对传动轴振用过程中，常由于各部件配合松懈、弯曲及装配不当动信号进行了关联维数计算，提取了传动轴的故障等引起传动轴在运行中

8、抖动、振摆，产生异响。传动特征，但故障特征受构造的嵌入矢量影响较大；文[2]轴振动不仅会加速机件磨损，而且当振动过大时，会献采用小波消噪和AR谱技术提取了传动轴的故引起驾驶员疲劳而造成交通事故。障特征，但结果与小波基的选择密切相关，且小波分传动轴故障诊断的关键问题在于故障特征提解层数和阈值的设定对结果的影响较大。取、模式分类及判别决策。有关汽车