基于GA和EMD包络谱分析的滚动轴承故障诊断-论文.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术NO．42014年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2014文章编号：1001—2265(2014)04—0053—04DOI：10．13462／j．enki．mmtamt．2014．04．014基于GA和EMD包络谱分析的滚动轴承故障诊断木王磊，张清华，马春燕，熊建斌，何俊(1．太原理工大学信息工程学院，太原030024；2．广东石油化工学院计算机与电子信息学院，广东茂名525000)摘要：针对E

2、MD(经验模式分解)分解时的端点效应问题，提出基于GA(遗传算法)和EMD相结合的包络谱分析算法，首先对常见滚动轴承故障诊断方法分析的基础上，利用遗传算法的最优化特性和并行计算的特点，确定采样信号的决策变量和约束条件，确定编码方法，求出采样信号的极值点，然后对采样信号利用EMD分解为多个IMF(固有模式函数)分量的和，进一步对IMF分量信号进行希尔伯特变换、求模，最后构造包络谱，实现对圆锥滚子轴承的故障分析，实验表明该方法有效、提高算法运行效率。关键词：遗传算法；经验模式分解；包络谱；故障诊断中图分类号：

3、TH133；TG65文献标识码：ARollerBearingFaultDiagnosisBasedOnEnvelopeSpectrumOfGAAndEMDWANGLei，ZHANGQing．hua，MAChun．yan，XIONGJian．bin，HEJun(1．SchoolofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China；2．SchoolofComputerandElectronicInformation

4、，GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology，MaomingGuang—dong525000，China)Abstract：OnthebasisofstudyingmethodsoffaultdiagnosistorollerbearingandaimingatendeffectofEMD(empiricalmodedecomposition)，aanalysisalgorithmsofGAandEMDenvelopespectrumwaspro-posed．

5、Usingthefeaturesofoptimizationandparallelcomputingofgeneticalgorithm，determiningthesam—piingsignaldecisionvariablesandconstraints，determiningencodingmethod，obtainingtheextremepointssampledsigna1．Usingempiricalmodedecompositiontodecomposethesignalcomponent

6、ofanumberofIMF，solvingHilberttransformofcomponentsignalandbuildingenvelopespectrumofmode．Analysingthefailureoftaperedrollerbearing，throughtheexperimentprovesthevalidityofthemethodandincreasingtheeficiencyofthealgorithm．Keywords：geneticalgorithm；empiricalm

7、odedecomposition；envelopespectrum；faultdiagnosis谱和M距离函数来对滚动轴承故障分析；付新欣针0引言对传统的小波分解结合包络分析，提出快速小波滤目前基于滚动轴承的故障诊断方法有很多，例如波器组分解，并对处理的信号做包络频谱，应用在滚动SunWei等将离散小波变换和包络分析相结合H应用轴承的故障诊断中；陆小明在EMD技术的基础上，把于滚动轴承轴承的故障诊断；Kankar等利用经验模式支持向量机和窗函数有机结合起来，应用在滚动轴分解和相关系数的分析方法应用于滚动轴

8、承的早期承的故障诊断中；邵好对振动信号进行经验模式分解，故障诊断；Pandya等提出一种基于声发射的希尔伯特然后计算前7个IMF分量的能量组成特征向量，最变换的故障诊断方法，首先对信号进行经验模式分后结合神经网络和支持向量机方法基于滚动轴承的故解，然后希尔伯特变换，进行时频域分析，并应用于滚障诊断；张超等针对故障轴承振动信号中的背景噪声动轴承的故障诊断；秦毅等针对滚动轴承微弱信号的现象，提出基于经验模态分解和奇异值差分谱理论识