基于CVA-ICA的机械故障源动态盲分离方法.pdf

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1、第51卷第12期机械工程学报VO1．51N0．122015年6月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJun．2015DoI：l0．3901，JME．2015．12．024基于CVA—ICA的机械故障源动态盲分离方法水李志农张芬肖尧先(南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063)摘要：动态盲源分离问题是多故障源盲分离的一个热点。传统的机械故障源分离方法要求满足统计特征保持稳定，且混合系统保持不变等假设，而忽略了时序信息。针对此不足，结合规范变量分析(Canonicalvariateanalysis，CVA)和独立分量分析(

2、IndependentcomponentanalysisICA1，提出一种基于CVA．ICA的机械多故障源动态盲分离方法。该方法的基本思想是将源信号看成状态空间的状态变量，观测信号看成状态空间的输出变量，从而将动态混合盲源分离问题转化为状态空问盲源分离问题，利用规范变量分析作为降维工具来构造状态空间，再利用传统的ICA算法对规范的观测信号进行盲源分离。仿真研究表明，在处理动态混合的盲分离中，提出的方法明显优于静态ICA方法，取得了满意的分离效果。将该方法应用到滚动轴承内圈和滚动体的故障盲分离中，试验结果进一步验证了该方法的有效性。关键词：规范变量分析；动态盲

3、源分离；故障诊断；独立分量分析中图分类号：TH17；H165；TN911DynamicBlindSeparationofMechanicalFaultSourcesBasedonCanonicalVariateAnalysisandIndependentComponentAnalysisLIZhinongZHANGFenXIAOYaoxian(KeyLaboratoryofNondestructiveTestingofMinistryofEducation，NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063)Abstract：

4、Dynamicblindsourceseparation1SafoCUSintheblindsourceseparationofmulti‘fault．Traditionalblindsourceseparanon(Bss)isrestrictedtothestablestatisticalcharacteristicsandstaticmixturesystem，andignoresthesequentialinformation．Basedonthisdeficiency，combiningtocanonicalvariateanalysis(CVA)a

5、ndindependentcomponentanalysis(ICA)，adynamicblindsourceseparationmethodbasedonCVA—ICAisproposed．Intheproposedmethod，thesourcesignalisregardedasstatevariableinthestatespace，observationsignalasoutputvariable，thusthedynamicsICAistransformintothestatespaceICA．TheproposedmethodemploysCV

6、Aasareductiontooltoconstructastatespace，thenthestatisticallyindependentsourcesareseparatedbytheconventionalICAalgorithm．ThesimulationresultsshowthattheCVA—ICAmethodissuperiortotraditionalblindsourceseparationinthedynamicblindsourceseparation，andhassatisfactoryseparationperformance．

7、Theproposedmethodisappliedinblindseparationofbearinginnerandballfault，theexperimentresultsfurthervalidatetheefectivenessoftheproposedmethod．Keywords：canonicalvariateanalysis；dynamicblindsourceseparation；faultdiagnosis；independentcomponentanalysis故障盲分离方法，该方法克服了传统非线性盲源分0前言离(Blindsour

8、ceseparation，BSS)方法要求非线性混合