Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (4): 129-135.

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Fault Feature Extraction of Variable Speed Bearings Using Low-rank Sparse Optimisation GoDec

  

  • Received:2025-04-08 Revised:2025-06-10 Online:2026-08-18 Published:2026-08-13

低秩稀疏优化GoDec的变转速轴承故障特征提取研究

王英辉1, 2,刘韬1, 2,张爱国3,吴峰崎4,丁力1, 2   

  1. ( 1. 昆明理工大学机电工程学院,昆明650500;
    2. 云南省科技厅云南省先进装备智能制造技术重点实验室,昆明650500;
    3. 内蒙古第一机械集团股份有限公司精密设备维修安装公司,内蒙古包头014030;
    4. 上海市特种设备监督检验技术研究院起重机械型式试验中心,上海200062 )

Abstract:

摘要: 在变转速条件下,滚动轴承微弱故障特征易被强噪声淹没并受到影响,导致故障特征难以识别,基于此提出一种阶频谱相关(Order Frequency Spectral Coherence,OFSC)和低秩稀疏优化Go 分解(Go-Decomposition,GoDec)相结合的故障特征提取方法。首先,根据变转速故障信号的角度-时间域循环平稳特性,对故障信号进行OFSC计算。其次,根据故障特征在阶频域的稀疏性,通过引入核范数和L1 范数优化GoDec 方法,对阶频域中的故障特征进行提取。最后,为了凸显故障特征,利用增强包络阶次谱(Enhanced Envelope Order Spectrum,EEOS)对稀疏分量进行特征增强处理。通过变转速仿真信号和实验数据验证所提方法的性能,并进行量化分析。结果表明:所提方法故障特征识别准确度优于单稀疏约束、原始GoDec和阶比分析方法,具有明显优势。

关键词: 故障诊断, 滚动轴承, 变转速工况, GoDec分解, 阶频谱相关, 低秩稀疏