基于小波包对数能量图的滚动轴承故障诊断方法

王娜; 崔月磊; 李杨; 王子从

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230530

吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (02) : 494 -502. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230530

基于小波包对数能量图的滚动轴承故障诊断方法

王娜, 崔月磊, 李杨, 王子从

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摘要

针对滚动轴承的故障诊断问题，提出一种基于小波包对数能量图的诊断方法。首先，改进并提出新的小波包节点对数能量公式，以克服传统小波包能量公式中参数确定烦琐且主观性强的缺点，提高对高频故障的辨识度和对低频故障类别的区分度，以实现对初始时频域特征的充分提取；其次，利用格拉姆角和场思想实现由一维特征到二维图像特征的转换，以此构造出基于小波包的对数能量图特征，其进一步考虑相邻特征之间的空间信息，从而实现对初始时频域特征的优化，提高了所得特征的显著性。在此基础上，通过残差网络改善故障诊断分类结果的精度；最后，通过凯斯西储大学的标准滚动轴承数据集仿真验证可知，本文方法构建的故障诊断模型具有较高的诊断精度，并且泛化能力较强。