基于频域信号的稀疏编码在机械故障诊断中的应用

被引:10
作者
朱会杰 [1 ,2 ]
王新晴 [1 ]
芮挺 [1 ]
李艳峰 [1 ]
李立平 [3 ]
机构
[1] 解放军理工大学野战工程学院
[2] 总装备部工程兵科研一所
[3] 总装备部汽车试验场
关键词
故障诊断; 特征提取; 稀疏编码; K-SVD; 字典学习;
D O I
10.13465/j.cnki.jvs.2015.21.011
中图分类号
TH165.3 [];
学科分类号
摘要
提出了一种使用稀疏编码对机械频谱信号自学习并识别故障的方法。首先分别对每类频谱信号进行字典学习得到每类信号的字典,然后依次计算测试样本在各个类别的字典上的稀疏重构系数,利用稀疏重构系数与对应类别的字典重构测试样本。最后将重构残差作为识别依据,对机器状态进行判断。通过将振动信号从时域转化到频域,将复杂的移不变稀疏编码问题转化为普通的稀疏编码,并且得益于高效的K-SVD字典学习算法,计算效率得到了大幅提高。所提方案直接使用原始频谱信号作为训练集,不仅省去了特征提取过程,而且保留了更丰富的信息。经实验验证,该方案较基于时域的移不变稀疏编码具有更高的计算效率、准确率和稳定性。相对于常规诊断算法,除了有准确率的优势外,不易受负载变化的影响,所需人工干预较少。
引用
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