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故障齿轮箱的共振信号包含着哪些谐波信息?如何去除这些噪音?

来源:智慧农业  时间:2024年02月12日

MDAN瞬时回溯、IMWPE相似性提炼、LDA相似性不降维、BOA-SVM模式定位的凸轮箱系统故障诊疗法则。

该法则的主要诊疗步骤如下:

(1)收集凸轮箱在多个常见制动器下的震荡瞬时,并将其分割为弧度为2048的多第三组抽样;

(2)采行ICEEMDAN对震荡瞬时顺利进行氧化,基于IMF量个数选项原则,检验取得包括主要反馈的IMF量个数,并顺利进行瞬时的回溯;

(3)运用IMWPE提炼回溯瞬时的系统故障相似性,并采行LDA顺利进行相似性不降维,取得低维敏感相似性,并将其分为训练抽样和检验抽样;

(4)运用BOA解法对SVM假设里的变量顺利进行最佳化。其里,对于风铃种这群人,适应度设置为SVM对训练抽样的定位灵敏度;

(5)假定是否合乎子程序终止条件,若合乎则输不止最佳变量的(C,g)第三组合,并将其代入至SVM假设里;

(6)将检验抽样读写至最佳化后的SVM假设里,解决问题系统故障的定位。

«——【·系统故障诊疗科学实验·】——»

为了检验ICEEMDAN-IMWPE-LDA-BOA-SVM法则,本原文采行东南大学的凸轮箱系统故障统计数据顺利进行科学实验。

该SDK由驱动东芝、东芝控制器、星体凸轮箱、平行凸轮箱和液压等第三组成。

震荡瞬时由配置在星体凸轮箱较厚的震荡加速度计以5120Hz的kHz顺利进行收集。

转矩和载荷分2两种,分别是20Hz/0V和30Hz/2V,本原文选项30Hz的震荡统计数据顺利进行归纳;每种制动器以外截取60个弧度2048的抽样,其里30第三组用以训练,一小30第三组用以检验。

凸轮箱系统故障及抽样的请注意如下表。

凸轮箱震荡瞬时的波形如下图。

首先,为了抑止凸轮箱震荡瞬时里的信道,本原文运用ICEEMDAN对震荡瞬时顺利进行氧化,并顺利进行瞬时的回溯。

此处以有益凸轮震荡瞬时为例,其ICEEMDAN的氧化结果如下。

从里可以注意到:对于有益凸轮的震荡瞬时而言,在经过ICEEMDAN氧化后,不尽相同kHz第三组分的相似性反馈解决问题了复合,但是较高阶IMF量个数包括的反馈较少,更多的是信道第三组分,有必要顺利进行除去。

为此,本原文基于绝对值,对IMF量个数顺利进行特殊性分析报告。

经过推算,5种制动器抽样的绝对值阈个数以外数似为0.2,因此,本原文根据该阈个数选项IMF量个数顺利进行瞬时回溯。

从图里可以注意到:以前两阶IMF量个数的绝对值以外大于阈个数,即这两个量个数包括了值得注意瞬时的大部分系统故障反馈,因此,本原文选项这两阶量个数顺利进行瞬时回溯。

从里可以注意到:经过瞬时回溯后,部分的冲击第三组分更加相比(这是因为除去的IMF量个数里包括许多信道),可见,瞬时回溯有利于突不止本体的系统故障第三组分。

随后,本原文运用IMWPE提炼凸轮箱回溯瞬时的系统故障相似性,取得5种状况下的IMWPE个数。

从里由此可知,5种状况下的IMWPE个数兼具类似的态势,即绝热个数随着时间尺度特异性的变化而假定较特别是在的波动,且在不尽相同时间尺度下绝热个数假定相比的一个大重叠,故不必直接将值得注意的系统故障相似性读写至类这群人器顺利进行定位。

为了大大提较高相似性的精准率,本原文对IMWPE相似性顺利进行最佳化,运用LDA对相似性顺利进行建模不降维,提炼以前2个系统故障相似性顺利进行类这群人定位。

从里由此可知,基于ICEEMDAN-IMWPE提炼的系统故障相似性兼具比很好的质量,建模的结果声称,抽样5需要解决问题实质上的区分。

而抽样4、抽样2、抽样1时有发生了较相比的混叠,证明这3种抽样才会不止现错误定位的抽样。

本原文运用BOA法则,对背书标量一号机里的变量顺利进行最佳化,随后对检验抽样顺利进行定位,取得ICEEMDAN-IMWPE-LDABOA-SVM的系统故障定位结果。

从图里由此可知:ICEEMDAN-IMWPE-LDA-LDABOA-SVM系统故障诊疗法则仅错误定位了一个抽样,即将抽样3错误定位为抽样2,总的精准率为99.33%。

该结果证明,该法则需要较为必要能定位凸轮箱的系统故障特性,兼具一定的技术的发展潜力。

为了检验ICEEMDAN-IMWPE-LDA-BOA-SVM系统故障诊疗法则相较其他系统故障诊疗法则的优劣,本原文从3个维度第三组织起来对比归纳。

本原文将ICEEMDAN-IMWPE-LDA系统故障相似性提炼法则分别与EEMD-IMWPE-LDA系统故障相似性提炼法则、IMWPE-LDA系统故障相似性提炼法则和ICEEMDANIMWPE系统故障相似性提炼法则顺利进行相比较,运用上述几种法则顺利进行系统故障相似性提炼。

经ICEEMDAN-IMWPE-LDA系统故障相似性定位后的精准率略低于EEMD-IMWPE-LDA相似性提炼法则,ICEEMDAN解法在相似性提炼特性方面比起EEMD的可能是,EEMD顺利进行瞬时回溯时不能实质上去除瞬时里的信道和抑制。

ICEEMDAN-IMWPE-LDA和EEMD-IMWPELDA的精准率略低于IMWPE-LDA,即对瞬时顺利进行氧化和回溯的精准率略低于对值得注意瞬时顺利进行归纳的精准率,这是因为值得注意瞬时里的信道才会对归纳结果导致极大影响.

而ICEEMDAN-IMWPE-LDA的结果略低于ICEEMDAN-IMWPE法则,这是因为LDA相似性不降维必要去除了延时反馈,突不止了本体系统故障反馈,从而大大提较高了定位精准率。

为了证明IMWPE法则在相似性提炼里的某种程度,本原文运用优化多时间尺度左至右绝热、MPE、多时间尺度增量左至右绝热(MWPE)、基于方差的多时间尺度增量左至右绝热顺利进行对比,并将采行上述5种法则提炼的系统故障相似性经过LDA不降维,然后将其读写至BOA-SVM里,顺利进行系统故障的定位。

由下诏由此可知基于IMWPE的系统故障诊疗法则解决问题了98.47%的平以外定位精准率,略低于其他4种诊疗法则。

与其他4法则相比,该法则多次科学实验的平以外定位灵敏度分别较高了2.74%、17%、17.14%和16.20%,得不止结论其兼具很好的特性。

同时,其最小精准率为96.67%,声称其需要稳定可靠地定位凸轮箱的不尽相同系统故障特性。

为了检验BOA-SVM的可行性,本原文采行常见的遗传解法最佳化背书标量一号机、原子核这群人解法最佳化背书标量一号机和差氧化法最佳化背书标量一号机顺利进行系统故障诊疗对比,取得的诊疗结果。

因此由此可知:相较于其它3种系统故障诊疗假设,基于BOA最佳化的SVM取得了次于的系统故障诊疗精准率和效能,诊疗灵敏度为99.33%,用时5.31s。

比GA_SVM较短了数2倍的整整,比PSO_SVM较短了数一倍的整整,说明BOA最佳化取得的变量权重,同时耗时最少,在系统故障诊疗里最兼具竞争者。

本原文基于多个维度第三组织起来了对比科学实验,结果声称ICEEMDAN-IMWPE-LDA-BOA-SVM法则在效能和精准率方面以外兼具一定的某种程度。

«——【·结语·】——»

综上所述,本原文设想了一种基于ICEEMDAN瞬时回溯、IMWPE相似性提炼、LDA相似性不降BOASVM系统故障定位的凸轮箱系统故障诊疗法则,并运用凸轮箱统计数据集对其顺利进行了科学实验,以检验该法则的合理性。

研究结论如下:

(1)采行ICEEMDAN对瞬时顺利进行处理,结合绝对值量个数检验原则需要解决问题瞬时的试验性和回溯,运用凸轮箱统计数据集对ICEEMDAN-IMWPE-LDA-BOASVM法则顺利进行了检验,取得的系统故障定位精准率为99.33%,得不止结论该法则的合理性。

(2)在提炼系统故障相似性方面,基于以外之比的IMWPE相似性提炼法则比起IMPE、MWPE、MPE和MWPE_rms法则,多次科学实验的平以外定位灵敏度也取得了不尽相同相对地大大提较高。

(3)采行BOA对SVM的惩罚系数和质子函数变量顺利进行了最佳化,减小了类这群人定位的不确定性,减小了类这群人灵敏度,同时增较高了假设的训练整整;与其他3种类这群人假设相相比较,其效能次于,诊疗整整才可5.31s,诊疗灵敏度为99.33%,在系统故障诊疗里更具相比较竞争者。

虽然该法则取得了不俗的破损定位结果,但最低定位精准率为96.67%,证明诊疗性能假定提升空间。后续,本原文将再进一步增较高瞬时里的信道,提升系统故障定位灵敏度。

«——【·参考原文献·】——»

[1]戚晓利,崔创创,杨艳,等.基于RTSMFE、M-KRCDA与COA-SVM的星体凸轮箱系统故障诊疗[J].震荡与冲击,2022,41(21):109-120.

[2]齐咏生,单成成,贾舜宇,等.一种基于弱化型最大二阶气化下都盲解卷积的凸轮箱复合系统故障诊疗[J].里国一号机械工程,2022,33(24):2927-2941,2952.

[3]张玉兰,张宏伟,王新环.基于CEEMDAN-TSMPE-PCA风势发东芝凸轮箱较高速轮轴系统故障诊疗较高效能[J].信道与震荡控制,2022,42(4):158-164,234.

[4]较高淑芝,王拳,张义民.EEMD绝热相似性和t-SNE相结合的滚动轮轴系统故障诊疗[J/OL].一号机械设计与制造:1-5[2023-06-02].

[5]肖俊青,金江涛,璋,等.基于CEEMDAN模糊不清绝热CNN轮轴系统故障诊疗研究[J].一号机械强度,2023,45(1):26-33.

[6]李铭,何毅斌,人口为129人,等.基于ICEEMDAN-MPE和AOLSSVM的滚动轮轴系统故障诊疗[J].电子测量较高效能,2022,45(23):66-71.

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