Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 113-119.

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Indicator-optimized HO-VMD-MCKD for Rolling Bearing Fault Feature Extraction

  

  • Received:2025-05-23 Revised:2025-07-15 Online:2026-10-18 Published:2026-10-15

基于指标优化的HO-VMD-MCKD滚动轴承故障特征提取

张长宝1,谢小正1, 2,赵荣珍1, 2   

  1. ( 1. 兰州理工大学机电工程学院,兰州730050;
    2. 兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,兰州730050 )

摘要: 针对滚动轴承微弱故障特征信号能量低且不易提取的问题,提出一种将河马优化算法(Hippopotamus Optimization,HO)、变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD)与综合指标Q 优化相结合的增强特征提取方法。首先,将最小包络熵作为目标优化函数,运用HO对VMD分解参数寻优。其次,依据提出的综合指标Q 对本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)进行选择性重构,避免虚假特征分量造成特征提取不准确,并利用MCKD提取和增强冲击成分。最后,对重构信号进行包络谱以及阶次谱分析完成故障特征提取。基于凯斯西储大学轴承数据集和UT6818 机械故障试验平台进行对比实验,结果表明:所提算法在恒速和变速工况下的准确率分别为99.17 %和98.82 %,且特征提取效果优于麻雀搜索(Sparrow
Search Algorithm,SSA)改进VMD算法,充分表明所提方法的可行性和有效性。

关键词: 故障诊断, 特征提取, 综合指标Q, 河马优化算法, 最大相关峭度解卷积