滚动轴承故障诊断研究

滚动轴承是机械工业的重要零部件,其好坏直接影响到机器最高性能的发挥,轴承在工作中承受冲击载荷与摩擦,内部结构易损坏失效,但轻微的故障极不容易发现.构建了一个故障诊断测试系统,利用MATLAB软件编程处理数据结合时域频域分析方法,最后应用BP神经网络进行模式识别故障诊断研究.     

基于粒子群-蛙跳算法优化BP神经网络的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障诊断方法存在的局限性及缺陷,在利用小波分析提取滚动轴承故障信号特征向量基础上,提出基于粒子群 蛙跳算法优化的BP神经网络滚动轴承故障诊断方法。该方法采用粒子群 蛙跳算法优化BP神经网络结构参数,利用改进BP算法和样本数据训练BP神经网络,实现滚动轴承运行正常和4种不同故障状态的诊断。实验验证结果表明,基于粒子群 蛙跳算法的BP神经网络方法诊断误差最大值仅为005,为未优化的神经网络诊断误差的1/16;与其他算法相比,基于粒子群 蛙跳算法优化的BP神经网络方法的训练时间、训练误差和诊断精度各项指标均为最优,可实现滚动轴承故障的快速、准确、有效诊断。     

基于遗传算法的BP网络在机车滚动轴承故障诊断中的应用

提出一种遗传算法（GA）和BP算法结合的神经网络模型优化方案。首先采用自适应交叉概率和变异概率的遗传算法优化BP网络的权值,在进化结束时,能够寻到全局最优点附近的点;在遗传算法搜索结果的基础上,利用局部寻优能力较强的BP算法,从此点出发,进行局部搜索,进而达到网络的训练目标。在铁路机车滚动轴承诊断方面,利用MATLAB仿真实验结果表明,遗传算法与BP算法结合的模型诊断精度为100%,标准BP算法的模型诊断进度为80%,并且提高了网络的收敛速度。说明GA—BP算法模型诊断精度较高,诊断能力得到了改进,遗传算法与BP算法的结合算法可行有效。     

基于自适应LTSA算法的滚动轴承故障诊断

针对故障特征集维数高以及冗余的问题,提出一种自适应邻域选择的改进局部切空间排列维数约简方法.通过考虑流形的采样密度、局部弯曲度和局部切空间近似偏离角度,自适应构建样本邻域,以保证局部线性度,能提高算法鲁棒性.为提高故障诊断准确率,提出改进Fisher准则的特征评价方法,首先对原始特征集进行特征选择,优选出能表征类间散度大、类内散度小和低冗余的故障特征,然后采用改进的局部切空间排列算法进行特征融合,得到低维的敏感特征子集,并输入到k最近邻分类器进行故障识别.用滚动轴承不同部位、不同故障程度的实验数据验证了该方法的有效性.     

基于小波变换的滚动轴承故障诊断

论述了小波变换在目前滚动轴承故障诊断中的重要性和实用性,介绍了小波变换的定义、特点及故障诊断的基本步骤,并通过实例说明了基于小波变换的滚动轴承故障诊断方法是准确可靠的。     

基于改进优化算法的轧机滚动轴承深度学习故障诊断方法

近年来，基于深度学习的智能故障诊断方法在理论研究和工程应用方面都取得了显著的效果，滚动轴承是轧机的核心部件之一，对轧机轴承进行精确的故障诊断能够有效保障轧机装备安全运行与生产效率.当前基于深度学习的故障诊断方法通常训练过程不稳定，模型难以收敛，造成工程应用中随机性强.本文提出基于改进优化算法的轧机滚动轴承深度故障诊断方法，在保证模型诊断精度的同时提升训练效率、模型输出结果的稳定性以及模型相对于参数变化所表现出的鲁棒性，并通过实验台获取滚动轴承的故障数据，使用该方法对数据进行诊断来证明方法的准确性.     

滚动轴承故障诊断方法研究

介绍了滚动轴承故障诊断的传统方法和现代方法,如冲击脉冲法、共振调解法、小波分析法等,预测了滚动轴承故障诊断的发展趋势。     

基于支持向量机的滚动轴承故障诊断

滚动轴承是各种机械设备中最常见的零部件,同时也是易损坏的零件之一.机械的许多故障都与滚动轴承有关,它的运行状态是否正常往往直接影响到整台机器的性能.因此开展对滚动轴承的故障诊断具有很现实的意义.再分析了支持向量机的基本理论后,提出了基于支持向量机的滚动轴承故障诊断方法,并且进行了MATLAB仿真实验,验证支持向量机的诊断效果,实验结果表明此方式适用于滚动轴承故障诊断.     

基于BP算法的铁路配电网故障诊断研究

通过分析铁路配电网的特点,针对铁路电网故障的不确定性因素与故障数据种类繁多的特点,采用BP算法进行故障诊断,先研究铁路电网的故障类型,然后分析BP算法的训练过程,最终设计并实现了基于BP算法的铁路电网故障诊断.     

基于深度特征提取神经网络的滚动轴承故障诊断

滚动轴承作为旋转机械的重要组成部分,其运行安全性受到大量关注,但传统的基于信号处理的时频分析故障诊断方法较为依赖专家知识从而难以广泛应用。结合应用较广的卷积神经网络和长短时记忆网络模型的优点-自动提取振动信号的深层特征信息以及可识别所提取的长时连续的振动信号时序特征信息,提出一种深度特征提取神经网络模型,将原始的振动信号作为模型输入,进而通过多层卷积与长短时记忆网络对振动信号进行故障特征信息提取,可以有效提取滚动轴承振动信号中的深层时序故障特征信息,进而准确辨识滚动轴承不同的故障模式,并且避免了复杂的信号预处理与人工进行信号特征提取的过程。通过凯斯西储大学滚动轴承故障实验的10类健康状态数据验证了所提方法的有效性,并对实验结果进行分析,解释了在迭代过程中出现精度波动的可能原因。     

滚动轴承故障诊断的案例推理方法

针对滚动轴承的故障诊断问题,提出了一种采用案例推理(CBR)的诊断方法.为了解决检索相似案例时案例属性多、人工确定关键属性及其权重困难的问题,提出了一种Filter/Wrapper复合型特征选择算法,用邻域粗糙集算法粗选属性,用遗传算法进一步精选属性和优化权重,并有效地解决了邻域粗糙集算法中需要人工确定邻域大小的问题.以滚动轴承运行时的振动信号为基本信息,建立了滚动轴承案例库,从案例库中检索与问题案例相似的历史案例,并根据这些历史案例来判定问题案例的故障类别.试验结果表明,故障诊断的正确率达到100%,故障位置诊断的正确率达到93.3%,且算法具有较好的稳定性.     

滚动轴承故障诊断技术的研究

对滚动轴承进行故障诊断能够及时发现故障信息,减小事故发生几率,延长机器寿命,具有较高的现实意义。本文介绍了滚动轴承故障诊断方法,重点综述了振动分析法的发展现状与趋势,并指出了目前滚动轴承故障诊断所存在的主要问题。     

Matlab在货车滚动轴承故障诊断中的应用

在机械故障咨询诊断中,对采集到的信号如何进行分析与处理,以及如何通过计算机实现,是决定故障智能诊断成败的关键,以铁路货车滚动轴承352226X2-2Z故障诊断为例,介绍了Matlab语言在其关键技术--小波滤波、功率谱以及智能诊断程序的编程应用,结果表明,该语言具有编程简单、功能强大等特点.有着广泛的应用前景.     

滚动轴承故障诊断专家系统的研究

对专家系统技术以滚动轴承故障诊断中的应用进行了探索和研究，文中介绍了开发滚动轴承邦联估线诊断专家系统的设计思想和实现方法，并重点讨论知识库的开发以及实时数据库的建立。     

基于EMD和自适应STFT的货车滚动轴承故障诊断

提出了一种结合经验模态分解(EMD)和自适应短时傅里叶变换(STFT)的铁路货车滚动轴承故障诊断方法.该方法应用EMD方法把滚动轴承振动信号分解成有限个平稳的内蕴模型函数(IMF);根据滚动轴承故障信号的分布特征,应用以三阶B样条函数作为窗函数、在不同频段自适应选取窗长的自适应STFT对第一个IMF分量进行时频分析和故障信息提取.本文还对197726型货车滚动轴承在外圈剥离、内圈剥离两种故障状态下的振动信号做了分析,结果表明,该方法可以有效地在时频域上获取故障信息,为铁路货车滚动轴承故展诊断提供了一种新的方法.     

改进PSO优化SVM的滚动轴承故障诊断

提出一种基于改进粒子群算法和支持向量机的滚动轴承故障诊断方法.首先分析基本粒子群算法的不足及其关键参数,提出多方面改进的粒子群算法,利用10种基准测试函数对比多种粒子群算法,证明该改进算法的优势.然后结合支持向量机,建立滚动轴承故障诊断模型,并提取滚动轴承振动信号的时域、频域、小波包节点能量和CEEMDAN分量排列熵四种特征,构成单一特征和组合特征作为诊断模型的输入特征向量.最后利用凯斯西储大学滚动轴承数据进行验证,并与网格算法、遗传算法和多种不同粒子群算法进行对比.试验证明,本改进粒子群算法优化支持向量机模型在滚动轴承故障诊断中更具优势.     

在线机器学习跟踪算法的研究进展

分类介绍在线机器学习跟踪算法的研究现状,比较各种算法的优缺点.研究表明:每一种跟踪算法都有其自身的优点和缺点,通常情况下只能处理某一些特定类型的变化,很难确保某一特定类型的跟踪算法能够处理复杂跟踪场景中的所有不确定因素.最后,针对在线学习算法容易产生误差积累,最终发生目标漂移的问题,提出使用多跟踪器的融合,实现鲁棒跟踪等相应的解决方案.     

基于残差神经网络的滚动轴承故障诊断方法

针对轴承故障诊断方法在变工况条件下诊断效果不佳的问题,提出了一种基于残差神经网络的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先以滚动轴承时域信号数据作为输入,针对信号的时变性改进了数据池化层,改进的数据池化层利用三个连续的卷积层串联构建而成,目的在于能够有效地提取振动信号中的故障特征信息,并减少残差神经网络中参数的计算量;然后设计了一种空洞卷积和残差块相结合的空洞残差块,用于特征信息的学习;最后通过在全连接层后加入Dropout层丢弃一定比例的神经元,能有效避免过拟合的负面影响.使用凯斯西储大学轴承数据集进行仿真实验,与SVM+EMD+Hilbert包络谱、BPNN+EMD+Hilbert包络谱和Resnet三种方法作对比分析,结果表明该方法在变工况下的滚动轴承故障诊断中具有更高的诊断准确率、更强的抗噪性和泛化能力.