基于变模式提取与去趋势波动分析的液压泵故障诊断研究

作者：金林彩; 叶杰凯; 汤小明; 赵健; 易灿灿

来源：机电工程, 2021, 38(12): 1628-1635.

DOI：10.3969/j.issn.1001-4551.2021.12.018

• 液压泵
• 故障诊断
• 变模式提取
• 去趋势波动分析
• 小波降噪

由于液压泵故障识别难度大,并且检测到的液压泵故障振动信号中包含噪声等无关干扰信息,为此,提出了一种基于变模式提取和去趋势波动分析的方法,用于对液压泵故障进行识别和诊断。首先,通过变分模式提取方式,对采集到的液压泵振动信号进行了分解,得到了一系列固有模态函数分量;然后,通过去趋势波动分析方法,得到了不同模式分量的标度指数;利用标度指数的幅值阈值区分有用信号和噪声信号,并对含噪的模式分量进行了小波降噪,以最大程度地保留其中的有效信息;最后,将降噪处理后的模式分量和不含噪的模式分量进行了重构,并对重构信号进行了多统计学特征计算和局部保留投影降维。研究结果表明:变模式提取对信号进行分解后的结果,与原始不含噪信号的均方根误差仅为0.325 1,该结果可为后续基于局部保留投影的液压泵不同故障类型的准确聚类提供数据支撑;同时,通过分析数值仿真信号和轴向柱塞泵液压实验系统所采集到的数据,进一步验证了所提出方法的有效性。

• 单位
  武汉科技大学; 自动化学院