结合DHHDD和模糊评价的滚动轴承退化状态在线识别
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华东交通大学 机电与车辆工程学院

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中图分类号:

TH212;TH213.3

基金项目:

国家自然科学基金(基于异常检测算法的滚动轴承变工况性能退化评估技术(51865010)、基于载荷反演的齿轮箱工况不敏感状态退化评估理论与技术(51665013))


On-line identification of rolling bearing degradation state based on DHHDD and fuzzy evaluation
Author:
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School of electromechanical and vehicle engineering, east China jiaotong university

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    摘要:

    在长期的使用过程中,滚动轴承的使用性能会发生不同程度的退化,如果能对工作中滚动轴承的退化状态在线识别,则可有效预防事故的发生。故本文提出一种自适应噪声辅助的集合经验模态分解(CEEMDAN)和能量熵结合的方法提取振动信号的特征,再将特征输入到双超球数据域描述(DSHDD)模型中,将得到的结果输入到隶属度函数中,计算隶属度,以此作为性能退化评估的指标。使用3σ设置自适应阈值,确定轴承早期失效阈值。用CEEMDAN和Hilbert包络解调的方法验证评估结果的正确性。最后利用美国辛辛那提大学的轴承全寿命周期数据验证该模型的有效性和实用性。

    Abstract:

    In the long-term use process, the performance of rolling bearing will be degraded to different degrees. If the degradation state of rolling bearing can be identified online, accidents can be effectively prevented. In this paper, an adaptive noise-assisted collective empirical mode decomposition (CEEMDAN) method combined with energy entropy is proposed to extract the characteristics of vibration signals, and then the characteristics are input into the DSHDD model, and the obtained results are input into the membership function to calculate the membership, which can be used as the evaluation index of performance degradation. An adaptive threshold is set using 3 sigma to determine the bearing"s early failure threshold. CEEMDAN and Hilbert envelope demodulation methods were used to verify the correctness of the evaluation results. Finally, the validity and practicability of the model are verified by using the bearing life cycle data from the university of Cincinnati.

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  • 收稿日期:2019-10-22
  • 最后修改日期:2020-05-28
  • 录用日期:2020-06-17
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