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基于VMD-MCKD的微弱故障信号降噪及冲击特征增强方法 被引量:2
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作者 费红博 张超 +2 位作者 吴乐 徐帅 张敬 《机电工程》 北大核心 2025年第2期237-246,共10页
针对强噪声背景下滚动轴承早期故障冲击信号微弱,故障特征难以提取的问题,提出了一种基于参数自适应变分模态分解(VMD)与最大相关峭度解卷积(MCKD)的滚动轴承故障诊断方法(微弱故障信号降噪及冲击特征增强方法)。首先,采用时频域差值信... 针对强噪声背景下滚动轴承早期故障冲击信号微弱,故障特征难以提取的问题,提出了一种基于参数自适应变分模态分解(VMD)与最大相关峭度解卷积(MCKD)的滚动轴承故障诊断方法(微弱故障信号降噪及冲击特征增强方法)。首先,采用时频域差值信息引导VMD,并引入相似系数差值和能量差值比作为迭代收敛条件,重新设定了适用于信号分解的终止准则;然后,采用改进的减法平均优化算法,对MCKD中的解卷周期T、移位数M和滤波器长度L进行了优化,确保了参数组合的最佳性;借助MCKD方法的冲击特征提取能力,精确获取了目标周期性冲击信号;最后,依托内蒙古科技大学机械工程学院配备的HZXT-DS-003型双跨转子滚动轴承试验台,构建了故障轴承数据集,对基于VMD-MCKD的滚动轴承故障诊断方法的有效性进行了验证。研究结果表明:采用该方法能有效抑制噪声,显著增强信号的周期冲击特性、故障特征频率及其倍频,从而完成了对滚动轴承早期微弱故障的准确诊断;与其他方法相比,该方法在频谱中更为突出地展现故障特征频率及其倍频峰值,且信噪比提升了78%;此外,即使在不同信噪比的噪声环境下,该方法仍能保持卓越的信号处理能力。 展开更多
关键词 滚动轴承 早期故障特征 变分模态分解 最大相关峭度解卷积 参数自适应 周期性冲击信号
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基于ASA-MCKD的IAS信号针齿故障特征提取研究 被引量:1
2
作者 张佳鑫 郭瑜 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1110-1117,共8页
针对工业机器人旋转矢量(RV)减速器低速级非完整周期旋转工况下,针齿故障特征提取困难的问题,提出了一种基于角度同步平均(ASA)和自适应最大相关峭度解卷积(MCKD)增强包络的瞬时角速度信号(IAS)的RV减速器针齿故障特征提取方法。首先,... 针对工业机器人旋转矢量(RV)减速器低速级非完整周期旋转工况下,针齿故障特征提取困难的问题,提出了一种基于角度同步平均(ASA)和自适应最大相关峭度解卷积(MCKD)增强包络的瞬时角速度信号(IAS)的RV减速器针齿故障特征提取方法。首先,采用了向前差分法将编码器原信号转化为角度域的IAS信号,对IAS信号进行了角域同步平均处理,提高了信号信噪比;然后,采用边带信噪比指标选择了最优的解调频带,设计了带通滤波器,对平均后的信号进行了滤波,根据故障特征指标自适应选取了最优MCKD参数;最后,对滤波后的信号进行了故障特征增强,对增强后的信号进行了包络解调阶次分析,提取了针齿故障特征。研究结果表明:根据边带信噪比指标选取了中心频率为1560×,带宽为80×的带通滤波器,采用故障特征指标选择MCKD最优滤波器长度为258,并采用该方法对针齿故障信号处理后能观察到40×及其谐波的特征阶次,可有效提取RV减速器低速级非完整周期旋转工况下的针齿故障特征。与其他同类方法相比,MCKD方法在识别故障类型方面具有先进性。 展开更多
关键词 旋转矢量减速器 针齿故障 角度同步平均 最大相关峭度解卷积 瞬时角速度信号 特征阶次计算
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基于MCKD和改进CNN-LSTM结合的轴承故障诊断方法 被引量:2
3
作者 葛至轩 刘楠 王收军 《天津理工大学学报》 2025年第3期36-45,共10页
针对传统诊断模型对含有周期性故障脉冲的振动信号诊断率较低、振动信号空间特征和时序特征得不到有效提取等问题,文中提出了一种基于最大相关峭度解卷积(maximum correlation kurtosis deconvolution,MCKD)和改进的双通道卷积神经网络... 针对传统诊断模型对含有周期性故障脉冲的振动信号诊断率较低、振动信号空间特征和时序特征得不到有效提取等问题,文中提出了一种基于最大相关峭度解卷积(maximum correlation kurtosis deconvolution,MCKD)和改进的双通道卷积神经网络-长短期记忆神经网络(convolutional neural network-long short term memory network,CNN-LSTM)相结合的轴承故障诊断模型。使用MCKD去除噪音干扰、增强信号周期性脉冲、重构原始信号,将重构后的信号分别同时输入到CNN和LSTM通道中,利用CNN强大的空间特征提取能力和LSTM挖掘数据时序特征能力,将二者得到的特征信息进行融合,最后输入到Softmax完成故障分类。在凯斯西储大学轴承数据集上进行验证,实验结果表明,该方法诊断性能优于其他主流模型,能够有效提高轴承诊断精度。 展开更多
关键词 最大相关峭度解卷积 卷积神经网络 循环神经网络 长短期记忆神经网络 故障诊断
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基于IWOA-VMD-MCKD模型的齿轮箱轴承故障诊断
4
作者 郭楠 滕伟 +3 位作者 陈晨 彭迪康 马志勇 柳亦兵 《风机技术》 2025年第2期59-66,共8页
针对风电齿轮箱变工况和强噪声干扰条件下故障信号信噪比低,滚动轴承微弱故障特征难以提取的问题,提出一种结合改进鲸鱼优化算法(IWOA)、变分模态分解(VMD)和最大相关峭度解卷积(MCKD)的方法以提取滚动轴承的微弱故障特征。首先,引用Log... 针对风电齿轮箱变工况和强噪声干扰条件下故障信号信噪比低,滚动轴承微弱故障特征难以提取的问题,提出一种结合改进鲸鱼优化算法(IWOA)、变分模态分解(VMD)和最大相关峭度解卷积(MCKD)的方法以提取滚动轴承的微弱故障特征。首先,引用Logistic混沌映射、余弦收敛因子和自适应权重改进鲸鱼优化算法(WOA);其次,IWOA利用最小平均包络熵为指标确定VMD与MCKD算法的最优参数,突出信号中的故障冲击成分;最后,通过包络谱提取出轴承故障特征频率。仿真数据和实际风场数据案例分析结果表明,该方法能够有效提取出强噪声背景下的滚动轴承微弱故障特征。 展开更多
关键词 变分模态分解 改进鲸鱼优化算法 最大相关峭度反卷积 故障诊断 齿轮箱轴承
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MCKD-VMD算法在单相接地故障定位中的应用
5
作者 韩涛 代文 +2 位作者 龚柳丹 杨佩桥 石涛 《电子设计工程》 2025年第15期153-159,165,共8页
针对新型电力系统下小电流接地系统的单相接地故障定位问题,提出了一种基于MCKD-VMD融合技术的定位方法。采用最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD)对故障零序电流信号进行预处理,以滤除背景噪声,提升... 针对新型电力系统下小电流接地系统的单相接地故障定位问题,提出了一种基于MCKD-VMD融合技术的定位方法。采用最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD)对故障零序电流信号进行预处理,以滤除背景噪声,提升故障检测灵敏度。应用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)算法对增强信号进行分解,提取关键模态并计算其峭度值。通过最大相邻差分法确定故障区段,实现接地故障准确定位。为验证所提方法的有效性,搭建10 kV配电网仿真模型并进行不同故障条件下的分析,结果表明,所提方法峭度较单一的VMD和MCKD-EEMD算法分别提高了66.9%、40.99%,为小电流接地系统的故障定位提供了可靠方案。 展开更多
关键词 小电流接地系统 故障定位 最大相关峭度解卷积 变分模态分解 最大相邻差分法
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基于DBO优化MCKD-VMD的齿轮轴承复合故障特征提取
6
作者 马亮 王靖岳 +1 位作者 郑永灿 丁建明 《车辆与动力技术》 2025年第3期45-54,共10页
针对齿轮箱复合故障传输路径复杂,早期故障振动信号微弱,易被背景噪声淹没而特征提取困难等问题,提出了基于蜣螂优化算法(dung beetle optimizer,简称DBO)优化最大相关峭度解卷积(maximum correlated kurtosis deconvolution,简称MCKD)... 针对齿轮箱复合故障传输路径复杂,早期故障振动信号微弱,易被背景噪声淹没而特征提取困难等问题,提出了基于蜣螂优化算法(dung beetle optimizer,简称DBO)优化最大相关峭度解卷积(maximum correlated kurtosis deconvolution,简称MCKD)和变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)的方法用来提取齿轮箱中齿轮轴承复合故障特征.为实现MCKD和VMD的参数自适应选取,采用DBO对两种算法中的参数进行寻优.首先以包络熵为评价指标,选取MCKD所需的参数组合,利用参数优化的MCKD增强故障特征;其次利用参数优化的VMD对增强信号进行分解,构建多尺度排列熵指标筛选有效模态分量进行重构降噪;最后对重构信号进行包络解调提取故障特征.通过与DBO-MCKD和DBO-MCKD-EEMD两种方法对比分析,仿真信号和齿轮箱中齿轮轴承复合故障模拟实验均验证了该方法可以有效的提取齿轮箱中齿轮轴承复合故障特征. 展开更多
关键词 齿轮箱复合故障 蜣螂优化算法 最大相关峭度解卷积 变分模态分解 多尺度排列熵
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基于改进MCKD-VMD的滚动轴承故障信号提取
7
作者 张爱彬 祁文哲 《机械工程与自动化》 2025年第5期148-150,共3页
为了在强噪声环境背景下有效地提取到滚动轴承微弱故障特征信号并且能够准确地诊断出故障结果,提出了OCSSA算法和MCKD、VMD算法相结合的轴承故障诊断方法。首先,在轴承故障的基础上为了模拟强背景噪声环境加随机白噪声,得到包络谱图;随... 为了在强噪声环境背景下有效地提取到滚动轴承微弱故障特征信号并且能够准确地诊断出故障结果,提出了OCSSA算法和MCKD、VMD算法相结合的轴承故障诊断方法。首先,在轴承故障的基础上为了模拟强背景噪声环境加随机白噪声,得到包络谱图;随后,利用OCSSA算法优化MCKD算法和VMD算法的参数,利用参数优化后的VMD对原始信号进行分解,利用IMF与原始信号的相关系数对部分IMF分量进行重构;再次,得到轴承故障频率特征;最后对通过理论计算得到的轴承故障频率与从包络谱图中得到的轴承故障频率进行对比,结果表明:包络谱图中轴承故障频率与理论计算得到的轴承故障频率基本保持一致,所以利用该方法能准确地诊断出故障类型。 展开更多
关键词 故障诊断 融合鱼鹰和柯西变异的麻雀算法 变分模态分解 最大相关峭度解卷积 特征提取
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基于VMD-MCKD的CT球管运行信号识别方法
8
作者 陈泽宇 王平 +1 位作者 张兆珩 李祥雨 《机械制造与自动化》 2025年第2期146-151,共6页
CT球管运行的声音信号能有效表征其服役状态,但一般会被其他设备的工作噪声掩盖,信噪比低,不易提取分析。为从强背景噪声中准确识别该信号,提出一种基于VMD-MCKD的联合算法。通过变分模态分解滤除信号中的冗余分量,得到重构信号;针对CT... CT球管运行的声音信号能有效表征其服役状态,但一般会被其他设备的工作噪声掩盖,信噪比低,不易提取分析。为从强背景噪声中准确识别该信号,提出一种基于VMD-MCKD的联合算法。通过变分模态分解滤除信号中的冗余分量,得到重构信号;针对CT机架转动特点对最大相关峭度解卷积算法进行参数优化,应用到重构信号中,得到信噪比较高的目标信号。实验结果表明:VMD-MCKD联合算法对整体声音信号中包含球管工作的部分起到了明显的增强作用,目标信号与噪声信号的峰峰值之比提升约2.7倍,以便准确识别并提取球管运行信号,实现数据精简。 展开更多
关键词 CT球管 健康状态监测 最大相关峭度解卷积 变分模态分解 特征增强
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基于VME与MCKD的齿轮箱中速轴故障诊断方法研究
9
作者 季晓龙 赵芡莹 +3 位作者 罗智 王祖达 蔡海洋 张震 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期543-547,共5页
在行星级齿轮箱故障诊断方法研究中,通常采用高速轴测点检测中速轴故障信息,所采集的信号中中速轴频率成分易受到高速轴的信息干扰,导致其信噪比较低。通过结合变分模态提取(VME)算法与最大相关峭度反卷积(MCKD)算法,可在抑制原始信号... 在行星级齿轮箱故障诊断方法研究中,通常采用高速轴测点检测中速轴故障信息,所采集的信号中中速轴频率成分易受到高速轴的信息干扰,导致其信噪比较低。通过结合变分模态提取(VME)算法与最大相关峭度反卷积(MCKD)算法,可在抑制原始信号中噪声成分的同时,有效提取中速轴的相关频率成分,从而解决高速轴测点下中速轴相关频率易受其他信号干扰的问题。 展开更多
关键词 变分模态分解(VME) 最大相关峭度反卷积(mckd) 风力发电机齿轮箱 故障诊断
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基于改进VMD-MCKD的RV减速器故障诊断
10
作者 罗捷 蔺梦雄 《机械设计》 北大核心 2025年第9期170-176,共7页
针对RV减速器振动信号中含有大量噪声干扰成分导致减速器故障特征提取难的问题,提出了一种基于粒子群优化变分模态分解(PSO-VMD)与最大相关峭度解卷积(PSO-MCKD)的RV减速器故障诊断方法。采用粒子群算法对变分模态分解中的分解层数c、... 针对RV减速器振动信号中含有大量噪声干扰成分导致减速器故障特征提取难的问题,提出了一种基于粒子群优化变分模态分解(PSO-VMD)与最大相关峭度解卷积(PSO-MCKD)的RV减速器故障诊断方法。采用粒子群算法对变分模态分解中的分解层数c、惩罚因子α、最大相关峭度解卷积的滤波器长度L及位移参数M进行参数寻优,以多尺度排列熵(PME)为适应性函数,得到最优分解组合。对采集到的振动信号进行变分模态分解,通过分解得到系列本征模态函数(IMF)分量;以峭度值为筛选准则,计算出与原信号相关度最大的IMF分量,利用得到的最优[L,M]值对原始信号进行最大相关峭度解卷积,凸显故障冲击特征;对降噪后的IMF分量进行希尔伯特包络解调,从而提取故障特征。同时进行对比试验,验证了该方法的优越性。试验结果表明:该方法能够准确提取故障特征,减小噪声的影响,实现RV减速器的故障诊断。 展开更多
关键词 RV减速器 故障诊断 粒子群优化算法 改进变分模态分解 最大相关峭度解卷积 多尺度排列熵
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基于MCKD-FDM方法的机床轴承故障智能诊断研究
11
作者 李洋 《机械管理开发》 2025年第1期45-47,共3页
为了提高机床轴承的故障诊断精度,选择FDM方法把经过降噪处理的信号分解,之后利用重构信号包络谱图实现信息故障的诊断,并开展仿真与实验测试分析。研究结果表明:利用FDM采集得到含有大量故障信息的频带,跟内圈故障频率特征形成了良好... 为了提高机床轴承的故障诊断精度,选择FDM方法把经过降噪处理的信号分解,之后利用重构信号包络谱图实现信息故障的诊断,并开展仿真与实验测试分析。研究结果表明:利用FDM采集得到含有大量故障信息的频带,跟内圈故障频率特征形成了良好的吻合状态,采用FDM分解方法能够满足最优频带分量的选择要求。采用智能诊断技术可以获得更明显的故障特征频率与倍频参数,受到噪声的干扰程度也较小,相对EMD与FDM达到了更优的诊断性能。选择MCKD和FDM相结合的故障诊断方法能够满足高精度故障检测的要求。 展开更多
关键词 机床 轴承 傅里叶分解方法 最大相关峭度反褶积 故障诊断
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基于参数优化VMD-MCKD的强噪声背景下滚动轴承故障特征提取
12
作者 蒋丽英 张瀛予 +2 位作者 高铭悦 张群晨 李贺 《沈阳航空航天大学学报》 2025年第2期72-80,共9页
针对强噪声背景滚动轴承故障特征难以被提取的问题,提出了参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和最大相关峭度反卷积(maximum correlation kurtosis deconvolution,MCKD)提取滚动轴承故障特征的方法。首先,采用... 针对强噪声背景滚动轴承故障特征难以被提取的问题,提出了参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和最大相关峭度反卷积(maximum correlation kurtosis deconvolution,MCKD)提取滚动轴承故障特征的方法。首先,采用改进麻雀算法对VMD参数进行离线寻优,得到最优参数组合并对原始信号进行分解。其次,根据包络谱峰值因子和样本熵构建出一种新筛选指标,对分解各固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量进行筛选与重构。然后,对重构信号经改进麻雀算法在线法优化的MCKD进行增强。最后,对增强的信号进行包络解调分析,从而提取滚动轴承故障频率信息。仿真和实验结果表明,该方法能够增强淹没在强噪声中的冲击成分,有效提取滚动轴承故障特征。 展开更多
关键词 特征提取 滚动轴承 变分模态分解 最大相关峭度反卷积 信号重构
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基于自适应MCKD与CNN的滚动轴承故障诊断 被引量:1
13
作者 高淑芝 石烁 张义民 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期186-189,共4页
为了解决强背景噪声下故障特征提取困难及传统方法依赖经验和知识的问题,提出了一种基于自适应最大相关峭度解卷积(MCKD)与卷积神经网络(CNN)的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用粒子群算法(PSO)优化MCKD的参数。其次,对滚动轴承故障信... 为了解决强背景噪声下故障特征提取困难及传统方法依赖经验和知识的问题,提出了一种基于自适应最大相关峭度解卷积(MCKD)与卷积神经网络(CNN)的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用粒子群算法(PSO)优化MCKD的参数。其次,对滚动轴承故障信号进行信号滤波,得到降噪后的信号。最后,将降噪后的信号输入到构建的CNN模型中进行训练和测试,得到轴承故障诊断的分类结果。通过轴承寿命试验台的故障数据集的测试和评价,将提出的方法与未经过降噪的CNN方法进行比较,验证了该方法具有较高的诊断精度。 展开更多
关键词 最大相关峭度解卷积 卷积神经网络 滚动轴承 故障诊断
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改进MCKD-MEEMD在滚动轴承故障诊断中的应用 被引量:2
14
作者 张超 秦敏敏 张少飞 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期193-199,共7页
为了解决实际工况中故障信号被噪声掩盖,故障特征频率难以提取的问题,提出改进最大峭度解卷积(MCKD)和改进的集总平均经验模态分解(MEEMD)结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,提出使用合成峭度作为指标来选取MCKD的最优参数:位移数M和最... 为了解决实际工况中故障信号被噪声掩盖,故障特征频率难以提取的问题,提出改进最大峭度解卷积(MCKD)和改进的集总平均经验模态分解(MEEMD)结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,提出使用合成峭度作为指标来选取MCKD的最优参数:位移数M和最大滤波器长度L;然后将最优参数代入MCKD算法中,得到最佳降噪信号;最后对降噪信号使用MEEMD分解,得到若干本征模态分量(IMF),选取合适的分量做信号重构,再对重构信号做频谱分析,在频谱中可以寻找出故障频率以及其他的信息。通过仿真分析了MEEMD方法的优越性及不足之处,并使用改进MCKD方法对不足处进行了改进,将改进MCKD-MEEMD方法与MEEMD方法以及传统MCKD-MEEMD方法进行了实验对比分析,证明了改进MCKD-MEEMD方法的故障诊断效果更好。 展开更多
关键词 最大相关峭度解卷积 合成峭度 经验模态分解 故障诊断
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基于改进VMD-MCKD和深度残差网络的风机齿轮箱故障诊断 被引量:9
15
作者 蔡昌春 何捷 +2 位作者 承敏钢 张能文 王全凯 《山东电力技术》 2024年第2期67-78,共12页
行星齿轮箱是风电机组传动系统中的重要部件,其运行工况复杂,背景噪声大,导致齿轮早期故障信号微弱且极易受背景噪声的影响。针对风电机组齿轮箱早期故障特征难以有效提取,齿轮故障难以识别的问题,提出一种风机齿轮箱故障诊断方法。首先... 行星齿轮箱是风电机组传动系统中的重要部件,其运行工况复杂,背景噪声大,导致齿轮早期故障信号微弱且极易受背景噪声的影响。针对风电机组齿轮箱早期故障特征难以有效提取,齿轮故障难以识别的问题,提出一种风机齿轮箱故障诊断方法。首先,通过变分模态分解算法(variational mode decomposition,VMD)分解风机齿轮箱原始振动信号,获得振动信号故障的最优模态分量;接着,利用最大相关峭度解卷积算法(maximum correlated kurtosis decnvolution,MCKD)通过解卷积重构最优模态分量,削弱背景噪声增强故障冲击成分,获得故障特征;同时利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)优化惩罚因子α、模态分解个数K、滤波器阶数L和反褶积周期T等参数,提升振动信号故障特征提取的准确度;最后,构建基于深度残差网络(deep residual network,ResNet)的齿轮箱故障诊断模型,建立齿轮箱故障特征与类别的非线性映射关系,实现风机齿轮箱故障分类识别。实验结果表明,所提风机齿轮箱故障诊断方法的准确率达到97.48%,相较其他方法在信号特征提取和故障诊断效率方面有明显提高。 展开更多
关键词 齿轮故障诊断 变分模态分解 最大相关峭度解卷积 深度残差网络 麻雀搜索算法
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基于MCKD-FDM方法的汽车轴承振动信号降噪 被引量:2
16
作者 田萌 《山西电子技术》 2024年第3期35-36,74,共3页
为了提高电机轴承的故障诊断精度,选择傅里叶分解(FDM)方法把降噪处理信号分解,利用最大相关峭度反褶积(MCKD)重构信号包络谱图实现信息故障的诊断,并开展仿真与实验测试分析。研究结果表明:测试信号形成了明显的故障特征频率与各阶倍频... 为了提高电机轴承的故障诊断精度,选择傅里叶分解(FDM)方法把降噪处理信号分解,利用最大相关峭度反褶积(MCKD)重构信号包络谱图实现信息故障的诊断,并开展仿真与实验测试分析。研究结果表明:测试信号形成了明显的故障特征频率与各阶倍频,各阶倍频都发生了幅值降低。采用本文方法可以显著突出故障冲击成分,也可以提取获得丰富轴承故障信息,更明显体现故障特征频率与倍频。本研究故障诊断方法能够满足高精度的汽车传动系统故障检测要求。 展开更多
关键词 轴承 傅里叶分解方法 最大相关峭度反褶积 故障诊断
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基于改进PSO-VMD-MCKD的滚动轴承故障诊断 被引量:3
17
作者 宿磊 刘智 +2 位作者 顾杰斐 李可 薛志钢 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期118-124,共7页
针对滚动轴承信号在强噪声背景下故障特征提取困难的问题,提出一种变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)和最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD)相结合的故障诊断方法。首先基于VMD方法... 针对滚动轴承信号在强噪声背景下故障特征提取困难的问题,提出一种变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)和最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD)相结合的故障诊断方法。首先基于VMD方法选取故障信号的最优模态分量,然后采用MCKD算法增强最优分量信号中的冲击成分,最后通过包络谱分析提取滚动轴承的故障频率。利用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对VMD算法中的参数α和K以及MCKD算法中的参数L和M进行寻优,并对PSO算法中惯性因子和学习因子的更新方法加以改进,以提高参数寻优过程的收敛速度。仿真分析和试验结果表明,所提出的诊断方法可以有效提取被强噪声淹没的滚动轴承故障特征。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 变分模态分解 最大相关峭度解卷积 粒子群优化
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基于MCKD的海上风机齿轮箱轴承故障诊断方法 被引量:2
18
作者 郭奇 祁雷 +2 位作者 赵杨 徐晴晴 刘浩 《油气田地面工程》 2024年第6期62-67,72,共7页
海上风机齿轮箱结构复杂、故障多发,同时受海上风机运行的强噪声干扰,轴承故障的特征信号提取较为困难。针对以上问题,提出了一种基于最大相关峭度解卷积(MCKD)的故障诊断方法,通过MCKD算法对振动信号进行降噪处理和特征增强,并利用增... 海上风机齿轮箱结构复杂、故障多发,同时受海上风机运行的强噪声干扰,轴承故障的特征信号提取较为困难。针对以上问题,提出了一种基于最大相关峭度解卷积(MCKD)的故障诊断方法,通过MCKD算法对振动信号进行降噪处理和特征增强,并利用增强包络谱对轴承的故障特征频率进行提取,从而实现对轴承的故障诊断。将该方法应用到海上风机齿轮箱轴承的模拟信号和实测信号中,研究结果表明:该方法对海上强噪声环境下齿轮箱轴承故障的特征提取和诊断具有良好的效果。 展开更多
关键词 海上风机齿轮箱 轴承 故障诊断 最大相关峭度解卷积 增强包络谱
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基于SVMD与参数优化MCKD的轴承故障诊断 被引量:7
19
作者 钟先友 何流 赵潇 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1179-1188,共10页
针对轴承故障信号存在噪声干扰,难以提取故障特征的问题,提出了一种将连续变分模态分解(SVMD)与改进的最大相关峭度反卷积(MCKD)相结合的轴承故障诊断方法。首先,为了表征轴承振动信号中的故障特征,将峭度与高斯核相结合,提出了比峭度... 针对轴承故障信号存在噪声干扰,难以提取故障特征的问题,提出了一种将连续变分模态分解(SVMD)与改进的最大相关峭度反卷积(MCKD)相结合的轴承故障诊断方法。首先,为了表征轴承振动信号中的故障特征,将峭度与高斯核相结合,提出了比峭度指标更为突出的加权峭度指标;其次,利用SVMD方法对轴承信号进行了分解,获得了若干模态分量,并使用加权峭度指标从多个模态分量中筛选出了故障特征最丰富的模态分量;然后,以包络熵为标准,通过几何平均优化器(GMO)优化MCKD的滤波器长度和周期两个参数,获得了最佳的参数组合;最后,采用GMO-MCKD方法对轴承信号进行了降噪,对降噪后的信号进行了包络分析,提取了轴承特征频率;同时,采用粒子群优化(PSO)的变分模态分解(VMD)和粒子群优化的变分模态提取(VME),对轴承信号进行了对照分析。研究结果表明:采用SVMD-GMO-MCKD方法在辛辛那提数据集中诊断出轴承特征频率为234.4 Hz及其二倍频;在西储大学轴承数据集中诊断出轴承特征频率为108.96 Hz,二倍频为218.09 Hz。该方法可以增强滚动轴承的周期性冲击成分,在有干扰的背景下有效地提取出滚动轴承内圈和外圈的故障特征,且轴承故障特征提取效果优于PSO-VMD和PSO-VME方法。 展开更多
关键词 噪声干扰 连续变分模态分解 最大相关峭度反卷积 几何平均优化器 故障特征提取效果 轴承特征频率
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基于MOBWO-MCKD的风机滚动轴承故障特征提取方法 被引量:6
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作者 霍忠堂 高建松 张丁丁 《机电工程》 北大核心 2024年第1期123-129,共7页
针对风力发电机轴承振动信号受强背景噪声及其他设备激励源影响,导致早期微弱故障特征不易提取这一问题,提出了一种基于多目标白鲸优化算法(MOBWO)优化的最大相关峰度反卷积(MCKD)风力发电机轴承故障特征提取方法。首先,采用MOBWO强大... 针对风力发电机轴承振动信号受强背景噪声及其他设备激励源影响,导致早期微弱故障特征不易提取这一问题,提出了一种基于多目标白鲸优化算法(MOBWO)优化的最大相关峰度反卷积(MCKD)风力发电机轴承故障特征提取方法。首先,采用MOBWO强大的全局及局部搜索能力优化了MCKD关键参数,获取了最佳参数组合;其次,利用优化后的MCKD对原始信号进行了解卷积运算,消除了背景噪声及其他设备激励源的影响,突出了轴承周期性脉冲信号;然后对解卷积信号进行了包络谱分析,提取了轴承故障特征频率,并将其与理论计算故障特征频率值进行了诊断结果对比;最后,采用实际工程中采集到的风力发电机轴承内圈和外圈的故障数据,对MOBWO-MCKD方法的有效性进行了试验验证。研究结果表明:基于MOBWO-MCKD的故障特征提取方法能够有效地消除背景噪声及其他设备激励源的干扰;由内圈信号包络谱可得到的内圈故障频率为f IR=125.87 Hz、2f IR=251.74 Hz;由外圈信号包络谱可得到的外圈故障频率为f OR=84.47 Hz、2f OR=168.94 Hz、3f OR=253.41 Hz。该特征提取方法可以为实际工程风力发电机轴承早期微弱故障特征提取研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 风机轴承 多目标白鲸优化算法 最大相关峰度反卷积 滚动轴承内圈 轴承外圈 包络分析
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