基于双树复小波变换的轴承复合故障诊断研究-论文.pdf

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1、第35卷第2期仪器仪表学报VoL35No．22014年2月ChineseJournalofScientificInstrumentFeb．2014基于双树复小波变换的轴承复合故障诊断研究术胥永刚，孟志鹏，赵国亮(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院先进制造技术北京市重点实验室北京100124)摘要：针对滚动轴承复合故障信号特征难以分离的问题，提出将双树复小波变换和独立分量分析(ICA)结合的故障诊断方法。该方法首先将非平稳的故障信号通过双树复小波变换分解为若干不同频带的分量；由于各个分量存在一定的频率混叠，对故障信号特征提取有很大的干扰，进而引入ICA对各个分量所组成的混

2、合信号进行盲源分离，从而尽可能消除频率混叠；最后对从混合信号中分离出来的独立分量信号进行希尔伯特包络解调，即可实现对复合故障特征信息的分离和故障识别。实验结果表明，该方法有效地分离和提取了滚动轴承复合故障的特征信息，验证了方法的可行性和有效性。关键词：双树复小波变换；独立分量分析；盲源分离；频率混叠；复合故障中图分类号：TH133．3TH165文献标识码：A国家标准学科分类代码：460Studyoncompoundfaultdiagnosisofrollingbearingbasedondual-treecomplexwavelettransformXuYonggang，M

3、engZhipeng，ZhaoGuoliang(CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnology，TheKeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Aimingatthedifficultyofseparatingthefaultfeaturefromcompoundrollingbearingfaultsignal，anewfault

4、diagnosismethodisproposedbasedondual-treecomplexwavelettransform(DT—CWT)andindependentcon—ponentanalysis(ICA)．Firstly，DT—CwTisusedtodecomposethenon—stationaryfaultvibrationsignalintoseveralcomponentswithdifferentfrequencybands．Becausefrequencyaliasingexistsinthecomponents，thisproblemdis—tu

5、rbsthefeatureextractionofthefaultsigna1．Then，ICAisintroducedtoperformblindsourceseparationonthemixedsignalconsistingofvariouscomponentstoeliminatethefrequencyaliasingasfaraspossible．Finally，Hilbertenvelopedecompositionisperformedontheindependentsignalcomponentsseparatedfromthemixedsigna1．T

6、husthecompoundfaultfeatureinformationcanbeseparated，andthefaultidentificationisachieved．Theexperimentre—suhsshowthattheproposedmethodcaneffectivelyseparateandextractthefeatureinformationofthecompoundroll—ingbearingfaults，whichverifiesthefeasibilityandeffectivenessoftheproposedmethod．Keywor

7、ds：dual-treecomplexwavelettransform(DT—CWT)；independentcomponentanalysis(ICA)；blindsourceseparation；frequencyaliasing；compoundfault件之一，滚动轴承的工作状态直接影响到整台机器的_T1引言作性能，而滚动轴承故障是导致机械设备运行过程中产生故障的主要原因之一，所以对轴承故障诊断技术进行旋转机械设备中滚动轴承是最关键和最常用的零部相关研究具有重要的意义。在工程实践中，滚动轴承常收稿日期：20