基于WOA-VMD和快速谱峭度的轴承故障诊断

作者：杨栋; 黄民^*; 马超

来源：北京信息科技大学学报(自然科学版), 2023, 38(02): 16-22.

DOI：10.16508/j.cnki.11-5866/n.2023.02.003

• 轴承故障
• 快速谱峭度
• 鲸鱼优化算法
• 变分模态分解

针对轴承故障特征提取技术不能充分准确地提取特征信息、需手动设置分解算法参数导致故障识别精度不高、普适性差的问题，提出了基于鲸鱼算法(whale optimization algorithm, WOA)优化变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和快速谱峭度的轴承故障诊断方法。首先，通过快速谱峭度对原始信号计算分析，选择包含故障频率的滤波范围，进行带通滤波，减少原始振动信号的噪声影响；其次，利用WOA对VMD的分解模态数k与惩罚因子α进行寻优，选取信号分解最优参数，并对滤波后信号进行分解，获得本征模态分量(intrinsic mode functions, IMF),通过时域特征指标选取包含故障信息最丰富的IMF;最后，对最优IMF包络谱解调分析，得到准确的故障特征频率。实验结果表明，提出的故障诊断方法能够有效地识别滚动轴承内圈故障。

• 单位
  机电工程学院; 北京信息科技大学