基于字典学习形态分量分析的轴承故障诊断

吴洋, 郝如江, 李非

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2018.02.08

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 31 ›› Issue (02) : 40 -45. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2018.02.08

基于字典学习形态分量分析的轴承故障诊断

吴洋, 郝如江, 李非

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摘要

在基于固定字典的形态分量分析(Morphological Component Analysis,MCA)方法基础上,提出了字典学习形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法。分别以轴承内圈、外圈故障信号为训练样本,应用K-SVD(K-Singular Value Decomposition)字典学习算法对训练样本学习字典,寻求最优的字典空间;将学习到的字典取代MCA中的固定字典,根据信号所包含各成分的形态差异性,利用MCA对滚动轴承故障信号中的内、外圈故障特征和噪声成分进行分离;对包络后的故障特征分量做频谱分析诊断轴承的故障及部位。应用实例结果表明:该方法能在强噪声环境下有效地提取滚动轴承内、外圈的故障特征,性能优于固定字典的MCA方法,为MCA方法在选取字典时提供了新思路。