一种基于信号稀疏表示理论的滚动轴承故障特征提取方法

摘要

本发明公开了一种基于信号稀疏表示理论的滚动轴承故障特征提取方法，包括以下步骤：应用多阶固有频率的单位脉冲响应函数构造表征滚动轴承局部损伤的过完备字典，通过相关滤波法从振动响应信号中识别滚动轴承和传感器系统的多阶固有频率及其阻尼比，获得优化字典；应用匹配追踪算法求解稀疏系数，并通过合理的分段提高求解速度和精度；重构每段冲击响应信号，获得故障特征信号的稀疏表示；对获得稀疏信号中相邻冲击响应成分的时间间隔进行时域指标统计特性分析，结合平均值和均方差值来诊断故障类型。本发明的方法兼具解析法和自适应法的优点，提高了波形特征的精度，可克服传统的基于傅里叶变换的方法不适用转速波动的缺陷。

主权项

一种基于信号稀疏表示理论的滚动轴承故障特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集包含滚动轴承故障特征的振动加速度响应信号；S2、应用带通滤波器，滤除振动响应信号中由其他结构振动导致的干扰成分；S3、以单位脉冲响应函数构建过完备稀疏字典C；S4、应用相关滤波法从滤波信号中识别滚动轴承和传感器系统的多阶固有频率及其阻尼比，得到优化的完备稀疏字典D；S5、对滤波信号进行分段，利用匹配追踪算法求解每段信号的稀疏系数；S6、重构信号，获得滚动轴承故障特征信号的稀疏表示；S7、对稀疏信号中的冲击响应时间间隔进行时域指标统计分析，识别故障类型。