控制理论与应用

作者：郭凯,马军,熊新,李祥,胡玉明

单位：昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明理工大学 信息工程与自动化学院

关键词：变分模态分解;滚动轴承;故障检测;虚假波动修复;切比雪夫不等式

基金：国家自然科学基金项目(62163020),云南省基础研究计划项目(202102AD080007,202202AD080005)资助.

针对滚动轴承早期故障点检测性能各异且无通用标准的问题,从构建性能退化曲线角度入手,提出了一种改进变分模态分解(IVMD)及补偿距离的滚动轴承故障检测方法.首先,利用估计信噪比(eSNR)方法自适应确定变分模态分解(VMD)的模态数K;其次,计算分解本征模态函数(IMF)的概率密度函数(PDF)分布,融合类间–类内距离构建补偿距离(CD)退化评估指标;然后,基于线性回归方程和3σ原则构建滑动窗修复CD退化指标存在的虚假波动,获得能准确表征滚动轴承退化过程的改进补偿距离评估指标(ICD);最后,通过切比雪夫不等式建立健康阈值与ICD指标间的关系,实现滚动轴承的早期故障检测.通过两组实验对比分析表明:所提方法可以准确表征滚动轴承的退化过程并可有效检测早期故障,为轴承早期故障诊断提供了一种新的解决方案.

来源：2025年第4期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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