噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 138-144.

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基于RACS-TFODF自适应随机共振系统的轴承故障诊断应用

蔡丹娜1，吴科伟1，向丹2，封远鹏1，徐毓贤1，蒋占四1, 2   

  1. （1 . 桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004；
    2. 广州航海学院船舶与海洋工程学院，广州510725）
  • 收稿日期:2022-10-28 修回日期:2023-04-10 出版日期:2024-08-18 发布日期:2024-08-16

Bearings Fault Diagnosis of Adaptive Stochastic Resonance Based on RACS-TFODF

  • Received:2022-10-28 Revised:2023-04-10 Online:2024-08-18 Published:2024-08-16

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摘要： 针对传统随机共振系统（Stochastic resonance，SR）的参数选择和未考虑历史信息影响随机共振效果的问题，提出一种基于改进布谷鸟算法（Ranking-based Adaptive Cuckoo Search，RACS）的自适应改进势模型随机共振方法。首先，对大参数信号进行移频尺度变换处理，使其满足SR 的绝热近似理论要求；其次，提出一种时延分数阶偏置非线性过阻尼随机共振系统（Time-delayed Overdamped Stochastic Resonance System with Fractional Deflection Nonlinearity，TFODF-SR），并研究势模型参数对随机共振效果的影响；进而利用以信噪比作为评价函数的RACS算法自适应确定随机共振系统的结构参数；最后经过时、频域分析提取出滚动轴承故障特征。通过仿真与实测实验分析对所提出方法相比于传统SR 系统及没有引入时延反馈项的ODF 系统（Overdamped System with Fractional Deflection Nonlinearity，ODF）在滚动轴承故障提取上的有效性和优越性进行验证。

关键词: 故障诊断, 特征提取, RACS算法, 随机共振