Noise and Vibration Control ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 138-144.

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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

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)

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