强噪声下轴承故障频率的粒子群随机共振提取

作     者：刘骥 王红光 龙珊珊 LIU Ji;WANG Hongguang;LONG Shanshan

作者机构：河北工业职业技术大学石家庄050091 石家庄理工职业学院石家庄050000 

基　　金：河北省教育厅支持项目(QN2021408) 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2024年第7期

页      码：144-151页

摘      要：为了提取强噪声背景下轴承故障的特征频率,设计了基于变尺度随机共振系统的有用信号增强方法。介绍了滚动轴承结构和不同位置故障的特征;分析了随机共振理论仅适用于低噪声、小频率的问题,针对性地设计了变尺度随机共振系统,扩展了该理论的应用范围;并提出了多行为粒子群算法的随机共振系统参数优化方法。经仿真验证,在信噪比为-20 dB的强噪声背景下,变尺度随机共振系统仍能够有效提取有用信号中的故障特征频率;经西安交通大学公开轴承实验数据集XJTU-SY验证,在强噪声背景下,采用稀疏重构法提取的故障特征频率仍被淹没在附近频域中,而变尺度随机共振系统提取的故障特征频率在159.7 Hz明显凸显,且提取的故障特征频率更接近真实值。实验结果表明,在强噪声背景下,变尺度随机共振系统能够有效提取振动信号中的故障特征频率。

主 题 词：轴承故障 特征频率 随机共振系统 变尺度 多行为粒子群算法 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 0838[0838] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.16731/j.cnki.1671-3133.2024.07.018

馆 藏 号：203129243...