光电子·激光2022,Vol.33Issue(7) :729-738.DOI:10.16136/j.joel.2022.07.0317

基于增量二维主成分分析的非线性转子系统故障诊断方法

Method of fault diagnosis of nonlinear rotor system based on incre-mental 2D principal component analysis

陈建恩 何晓蕾 刘军 王肖锋
光电子·激光2022,Vol.33Issue(7) :729-738.DOI:10.16136/j.joel.2022.07.0317

基于增量二维主成分分析的非线性转子系统故障诊断方法

Method of fault diagnosis of nonlinear rotor system based on incre-mental 2D principal component analysis

陈建恩 1何晓蕾 2刘军 1王肖锋1
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作者信息

  • 1. 天津理工大学机械工程学院天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津300384;天津理工大学 机电工程国家级实验教学示范中心,天津300384
  • 2. 天津理工大学机械工程学院天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津300384
  • 折叠

摘要

针对智能故障诊断实际应用中存在的故障样本难以大量获取、面对新增故障类别需要一个完整的再训练周期的实时性等问题,提出一种采用增量二维主成分分析(incremental two-dimen-sional principal component analysis,12 DPCA)对非线性裂纹转子系统进行故障诊断的方法.首先构建水平支撑的非线性裂纹转子系统模型及其动力学方程,分别探究不同裂纹深度和质量偏心参数时系统振动响应的变化特征.其次将时域振动信号归一化为图像样本,由I2DPCA算法提取具有高判别力的低维故障特征.在上述处理基础上,使用k-最近邻(k-nearest neighbor,KNN)分类算法进行识别率的计算.数值仿真及相关实验的研究结果表明,基于I2DPCA算法的故障诊断方法可以在高速区域及小样本情形下有效地区分不同故障状况的信号,为裂纹转子系统的早期故障诊断提供了新的检测策略.

关键词

裂纹转子/故障诊断/增量主成分分析/k-最近邻/图像处理

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基金项目

国家自然科学基金(11872274)

天津市科研创新项目(2020YJSS052)

出版年

2022
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
被引量1
参考文献量2
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