WVPMCD及其在滚动轴承故障诊断中的应用.pdf

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1、第41卷第2期湖南大学学报(自然科学版)Vo1．41。No．22Ol4年2月JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)Feb．2014文章编号：1674—2974(2014)02—0052—06IWVPMCD及其在滚动轴承故障诊断中的应用杨宇，李永国，程军圣(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙410082)摘要：多变量预测模型(Variablepredictivemodelbasedclassdiscriminate，简称VPMCD)分类方法是建立在回

2、归模型为同方差性基础上的，而当模型出现异方差性时，会导致预测精度降低．基于此，本文提出了啪MCD(WIVariablepredictivemode1basedclassdiscriminate，简称啪MCD)方法，即用加权最小二乘法(WLS)代替原方法中的最小二乘法(()I)进行参数估计，消除异方差性，从而提高了模式识别的精度采用局部特征尺度分解(bocalcharacteristic-scalede—composition，简称LCD)方法对滚动轴承振动信号进行分解，提取分量矩阵的奇异值组成故障特征向量作为

3、MCD的输入，并对正常状态、滚动体故障、内圈故障和外圈故障4种不同工作状态和故障类型下的滚动轴承振动信号进行分析，结果表明，在模型存在异方差性时，MCD比原VPMCD具有更好的分类效果和识别率．关键词：MCD；局部特征尺度分解；加权最小二乘；滚动轴承；故障诊断中图分类号：TH113文献标识码：AinRollerBearingFaultDiagnosisYANGYu，LIYong-guo，CHENGJun-sheng(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactur

4、ingforVehicleBody，HunanUniv，Changsha，Hunan410082，China)Abstract：Variablepredictivemodel—basedclassdiscriminate(VPMCD)classificationmethodWasbuiltonhomoscedastieregressionmode1．Whentheregressionmodelisheteroscedastic。itwilllowerthepredic—tionaccuracy．SoaWLS—

5、variablepredictivemode-basedclassdiscriminate(WVPMCD)patternrecogni—tionmethodwaspresented．Itsparameterestimationapproachusestheweightedleastsquaremethodtore—placeordinaryleastsquaremethodtoeliminatehomoscedasticity，thusraisingtheaccuracyofpatternrec—ogniti

6、on．Inthispaper，LCD(Localcharacteristic—scaledecomposition)approachwasadoptedtodecom—posetherollerbearingvibrationsigna1．Then，thesingularvaluesareabstractedfromthecomponentma—trixandformedintofaultfeaturevectorwhichwillactastheinputinWVPMCD．Theanalysisresult

7、sfromtherollerbearingvibrationsignalsofnormal，rollerfault，innerracefaultandouterracefaultdem—onstratethatWVPMCDhasahigherrecognitionratewhentheregressionmodelisheteroscedastic．Keywords：WVPMCD；localcharacteristic_sca1edecomposition；WLS；rollerbearings；faultdi

8、agnosis收稿日期：2013—05—21基金项目：国家自然科学基金资助项目(51175158，51075131)；湖南省自然科学基金资助项目(11JJ2O26)；中央高校基本科研业务费专项基金资助项目作者简介：杨宇(1971-)，女，湖南长沙人，湖南大学教授，博士十通讯联系人．E-mail：yangyu@hnu．edu．cn第2期杨宇等：WVPMCD及其在滚动轴承故障诊断中的应用53滚动轴承的故