支持张量机与KNN-AMDM决策融合的齿轮箱故障诊断方法

作者：葛江华; 刘奇; 王亚萍; 许迪^*; 卫芬

来源：振动工程学报, 2018, 31(06): 1093-1101.

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2018.06.021

• 故障诊断
• 多传感器融合
• 支持张量机
• 集成矩阵距离测度
• 决策融合

针对齿轮箱故障诊断时使用单一传感器进行信号获取过程中存在信息不完整的问题,导致故障特征信息及诊断推理方法具有随机性和模糊性。利用多传感器信息融合的二阶张量特征作为输入,构建了一个支持张量机和集成矩阵距离测度(Assembled Matrix Distance Metric,AMDM)的K最近邻分类器(k-nearest neighborhood classifier,KNN)决策融合故障诊断模型。首先,对多传感器信息时频域特征层进行融合,获得二阶张量的特征样本;其次,分别构建基于集成支持张量机、KNN-AMDM的故障诊断模型,并针对两类故障诊断模型的输入,设计了两种基本概率分配赋值的转化方法,通过不断调整参与的传感器数目获得6种不同的故障征兆张量集,进而得到12种不同的初步故障诊断结果;最后,采用D-S证据理论对12个证据体提供的基本概率分配值进行融合决策,得到最终的齿轮箱故障诊断结果。实验对比表明,该方法可提高齿轮故障诊断结果的可信度。

• 单位
  哈尔滨理工大学; 湖南科技大学; 机电工程学院