基于ELMD与LS-SVM的滚动轴承故障诊断方法.pdf

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1、万方数据第64卷第12期化工学报V01．64No．122013年12月CIESCJournalDecember2013基于ELMD与LS—SVM的滚动轴承故障诊断方法廖星智，万舟，熊新(昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500)摘要：针对局部均值分解(10calmeandecomposition，LMD)实现过程中存在的模式混淆现象，提出了一种基于总体局部均值分解(ensemble10calmeandecomposition，ELMD)与最小二乘支持向量机(1eastsquaressupportvectormachine，

2、L孓sVM)相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法先对滚动轴承振动信号进行ELMD分解，并得到若干乘积函数(productfunction，PF)，然后选取包含主要故障信息的PF分量，提取其峭度系数与能量特征参数以构造故障特征向量，并作为L孓sVM的输入来识别滚动轴承的工作状态和故障类型。通过对滚动轴承正常状态，内圈故障和外圈故障的分析结果表明，基于ELMD与L孓SVM的诊断方法可以准确有效识别滚动轴承的工作状态和故障类型。关键词：ELMD；模式混淆；Ls-sVM；滚动轴承；故障诊断D0l：10．3969／j．issn．0438—1157

3、．2013．12．059中图分类号：TP181文献标志码：A文章编号：0438—1157(2013)12—4667一07FaultdiagnOsismethofrollingbearingbasedOnensemblelocalmeandecompositionandleastsquaressupportVectormachineLIAoXingzhi，WANZhou，XIoNGXin(Fkc“Z￡yo，I竹，br，托口fio挖E行gi雄PPri挖gn行dA“￡07，In￡io起，K“"，72i挖gL7hi口Prsifyo厂Scie”c

4、已口行dT■c，l挖o￡ogy，K“n7咒ing650500，Yk挖n口n，C^inn)Abstract：Aproblemofmodemixingoccurredinimplementationprocessoflocalmeandecomposition(LIvID)method，afaultdiagnosisapproachforr01lingbearingbasedonensemblelocalmeandecomposition(ELMD)andleastsquaressupportvectormachine(LS-SVM)was

5、proposed．Firstly，byusingELⅣn)method，thevibrationalsignalofrollingbearingwasdecomposedaseriesofproductfunction(PF)components，andthenthePFcomponentswhichcontainmainfaultinformationwereselected，andthekurtosiscoefficientsandenergycharacteristicparametersextractedfromselected

6、PFcomponentswereregardedasfaultfeaturewhichwasservedasinputparametersofLS．SVMtoidentifytheworkingstatusandfaulttypesofrollingbearing．Theanalyticresultsoffault—free，inner—racefaultandouter—racefaultofrollingbearingindicatethattheworkingstatusandfaulttypesofrollingbearingc

7、anbeidentifiedaccuratelyandeffectiVelybyusingtheapproachbasedonELMDandL孓SVM．Keywords：ELMD；modemixing；LS—SVM；rollingbearing；faultdiagnosis2013一07—29收到初稿，2013一08一09收到修改稿。Receiveddate：2013一07—29．联系人：万舟。第一作者：廖星智(1988一)，男，硕士研corr鹳pondingauthor：Prof．wANzhou，ynkgwz@aliyun．究生。co

8、m万方数据·4668化工学报第64卷引言滚动轴承存在局部损伤时，其振动信号就具有多载波调制特性，是多分量的调幅一调频信号[1]。局部均值分解(10calmeandecomposition，LMD)方法是一种