基于典型相关分析的机械故障盲源分离方法研究.pdf

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1、2014年8月机床与液压Aug．2014第42卷第l5期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．42No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．15．046基于典型相关分析的机械故障盲源分离方法研究张芬，李志农，何旭平，邬冠华(南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，江西南昌330063)摘要：提出一种基于典型相关分析的机械故障盲分离方法。与基于独立分量分析的故障盲分离方法相比较，传统的机械故障盲分离方法只考虑样本值的统计分布，不考虑源信号之间的时间

2、和空间关系，而提出的方法克服了此不足，利用源信号的自相关关系来进行盲源分离。仿真结果表明：提出的方法取得了满意的分离效果，并且具有很高的的计算效率，分离速度要快于传统的盲源分离方法。最后，将提出的方法应用到轴承故障诊断中，实验结果进一步验证了该方法的有效性。关键词：典型相关分析；故障诊断；盲源分离；滚动轴承中图分类号：TH17；TN911．7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)15—185—4BlindSourceSeparationMethodofMachineFaultBas

3、edonCanonicalCorrelationAnalysisZHANGFen，LIZhinong，HEXuping，WUGuanhua(KeyLaboratoryofNondestructiveTesting，MinistryofEducation，NanchangHangkongUniversity，NanchangJiangxi360063，China)Abstract：Ablindsourceseparationmethodofmachinefaultdiagnosisbasedonca

4、nonicalcorrelationanalysiswaspresented．Comparedwiththeblindsourceseparationmethodofmachinefaultdiagnosisbasedonindependenteomponentanalysis(ICA)，onlythestatisticaldistributionofthesamplevalueswasconsideredintraditionalblindsourceseparationmethod，witho

5、utregardtothetimeandspatialrelationshipbetweenthesourcesignals．However，intheproposedmethod，thisdefectwasovercome，andtheautocorrela-tionofsourcesignalwasusedtoseparatethemixturesignals．Thesimulationresultsshowthatusingtheproposedmethod，satisfactorysepa

6、rationeffectandmuchmorehighcomputationaleficiencywereobtainedthanthetraditionalICAmethod．Finally，theproposedmethodwasappliedtothefaultdiagnosisofrollingbearing．Theexperimentresultsvalidatetheeffectivenessoftheproposedmethod．Keywords：Canonicalcorrelati

7、onanalysis(CCA)；Faultdiagnosis；Blindsourceseparation；Rollingbearing典型相关分析(CanonicalCorrelationAnalysis，部放电与油中产生气体的相关性研究，能定量地评估CCA)是多元统计分析的一个重要研究课题。它是研局部放电发展过程中的统计特征参数与油中溶解气体究两组变量之间相关的一种统计分析方法，能够有效含量两组数据之间的相关性，以及不同参数向量对相地揭示两组变量之间的相互线性依赖关系。为了用比关性的贡献，挖掘出

8、每组参数中的主要特征向量；文较少的变量来反映两组变量之间的相关关系，一种思献[4]研究了一种基于信号结构特性的典型相关分路就是类似主分量分析，考虑两组变量的线性组合，析算法，大大降低了能量对于检测结果的影响，该算从这两个线性组合中找到最相关的综合变量。目前，法具有优秀的抗同频干扰能力；文献[5]引入了典典型相关分析已经在很多领域的某些方面得到广泛应型相关分析的方法，对港口群和腹地经济发展这两组用。比如，在相关分析方面，文献[1]研究了基于变量的数据进行了细致的分析，明确了港口群和腹