基于VMD和AR模型的转子裂纹故障诊断方法

作者：钟志贤; 焦博隆; 王家园; 刘翊馨; 祝长生

来源：机械强度, 2020, 42(03): 516-522.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2020.03.002

• 裂纹转子
• 变分模态分解
• AR模型
• 故障诊断
• 马氏距离

针对裂纹转子振动位移信号不平稳、非线性,故障特征难提取,且在故障初期缺少对样本的收集和整理等问题,提出了一种基于VMD(Variational Mode Decomposition-变分模态分解)和AR(Auto Regressive-自回归)模型的转子裂纹故障诊断方法。采用VMD方法对转子位移信号处理,得到若干个平稳的本征模态函数(Intrinsic Mode Function),再分别对每个IMF分量建立AR模型,利用最小二乘法计算模型参数和残差的方差,将模型参数和残差的方差作为系统状态特征向量,建立马氏距离(Mahalanobis distance)判别函数,通过设置相应加权参数得到综合距离来实现裂纹故障诊断。最后采用VMD和AR方法进行了转子裂纹故障的诊断实验,实验结果表明,基于VMD和AR模型诊断转子裂纹故障是可行和有效的,克服了AR模型在诊断转子裂纹故障的不足。

• 单位
  浙江大学; 桂林理工大学