冲击故障特征提取的非线性流形学习方法

梁霖 1; 徐光华 1; 栗茂林 2; 张熠卓 2; 梁小影 2

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

冲击故障特征提取的非线性流形学习方法

更新时间：2025-07-09

- 冲击故障特征提取的非线性流形学习方法
- Nonlinear Manifold Learning Method of Mechanical Impact Faults Extraction
- 西安交通大学学报 2009年43卷第11期页码：95-99
- 作者机构：
  
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2009-04-21. 作者简介: 梁霖(1973-),男,讲师. 基金项目: 科技部国家“863计划”资助项目(2007AA04Z432)
- DOI：
  中图分类号： TN911.7
- 网络首发：2009-11-10，
  
  纸质出版：2009
- 稿件说明：
移动端阅览
梁霖 1, 徐光华 1, 栗茂林 2, 等. 冲击故障特征提取的非线性流形学习方法[J]. 西安交通大学学报, 2009,43(11):95-99.

Nonlinear Manifold Learning Method of Mechanical Impact Faults Extraction[J]. 2009, 43(11): 95-99.
梁霖 1, 徐光华 1, 栗茂林 2, 等. 冲击故障特征提取的非线性流形学习方法[J]. 西安交通大学学报, 2009,43(11):95-99. DOI：

Nonlinear Manifold Learning Method of Mechanical Impact Faults Extraction[J]. 2009, 43(11): 95-99. DOI：

摘要

为了提取机械设备故障引发的冲击成分

提出了一种基于非线性流形学习的冲击故障特征自适应提取方法.该方法将反映故障的振动信号重构到高维相空间中

利用局部切空间排列的流形学习方法提取出隐藏其中的低维流形

并基于峭度和偏斜度指标的特点

提出了冲击波形量化的取值策略

实现了高维相空间中局部邻域参数的自适应选取

从而提取出最优的冲击故障特征.通过仿真数据的对比分析和工程应用

表明该方法能够较好地提取出冲击成分信号

与小波软阈值方法相比

提取出的冲击特征成分更完整

周期性更好.

Abstract

To acquire the impact component aroused by mechanical fault

a new feature extraction method based on manifold learning is proposed. After embedding the raw vibration signal into a high dimensional phase space to reconstruct a dynamical manifold

the local target space alignment algorithm is employed for extracting nonlinear low dimensional manifold. According to the characteristics of the kurtosis index and skewness index

the adaptive selection criterion of local neighborhood parameters in phase space is introduced to reflect the optimal impacts. The experimental results and industrial measurements show that this approach

compared with the soft-threshold method

is more effective to extract the weak periodic impacts from mechanical signals.

关键词

Keywords

references

张金玉,张优云.时频分析方法在冲击故障早期诊断中的应用研究 [J].振动工程学报,2000,13(2):222-228.

ZHANG Jinyu,ZHANG Youyun.Applications of time-frequency analysis based on wavelet packet to incipient impulse faults diagnosis [J].Journal of Vibration Engineering,2000,13(2):222-228.

费晓琪,孟庆丰,何正嘉. 基于冲击时频原子的匹配追踪信号分解及机械故障特征提取技术 [J].振动与冲击,2003,22(2):26-29.

FEI Xiaoqi,MENG Qingfeng,HE Zhengjia.Signal decomposition with matching pursuits and technology of extraction machinery fault feature based on impulse time-frequency atom[J].Journal of Vibration and Shock, 2003,22(2):26-29.

林京,屈梁生.基于连续小波变换的信号检测技术与故障诊断 [J]. 机械工程学报,2000,36(2):95-100.

LIN Jin,QU Liangshen.Feature detection and fault diagnosis based on continuous wavelet transform[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2000,36(2):95-100.

YANG W X,PETER W.Development of an advanced noise reduction method for vibration analysis based on singular value decomposition [J].NDT E International,2003,36(1):419-432.

TENENBAUM J B, SILVA V D, LANGFORD J C.A global geometric framework for nonlinear dimensionality reduction [J].Science,2000,290(5500):2319-2323.

ROWEIS S T,SAUL L K.Nonlinear dimensionality reduction by locally linear embedding[J].Science,2000,290(5500):2323-2326.

ZHANG Z Y, ZHA H Y.Principal manifolds and nonlinear dimensionality reduction via tangent space alignment [J].SIAM Journal of Scientific Computing, 2004,26(1):313-338.

阳建宏,徐金梧,杨德斌,等.基于主流形识别的非线性时间序列降噪方法及其在故障诊断中的应用 [J].机械工程学报,2006,42(8):154-158.

YANG Jianhong, XU Jinwu, YANG Debin, et al.Noise reduction method for nonlinear time series based on principal manifold learning and its application to fault diagnosis [J].Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2006,42(8):154-158.

蒋全胜,贾民平,胡建中,等.基于拉普拉斯特征映射的故障模式识别方法 [J].系统仿真学报,2008,20(20):5710-5713.

JIANG Quansheng, JIA Minping, HU Jianzhong, et al.Method of fault pattern recognition based on Laplacian eigenmaps[J].Journal of System Simulation,2008,20(20):5710-5713.

詹德川,周志华.基于流形学习的多示例回归算法 [J].计算机学报, 2006,29(11):1948-1955.

ZHAN Dechuan,ZHOU Zhihua.A manifold learning based multi-instance regression algorithm [J].Chinese Journal of Computers,2006,29(11):1948-1955.

CAO L Y.Practical method for determining the minimum embedding dimension of a scalar time series [J].Physica D,1997(110):43-50.

阳建宏,徐金梧,杨德斌,等.邻域自适应选取的局部投影非线性降噪方法 [J].振动与冲击,2006,25(4):64-67.

YANG Jiahong, XU Jinwu,YANG Debin,et al.Nonlinear noise reduction method by local projection with adaptive neighborhood selection [J].Journal of Vibration and Shock, 2006,25(4):64-67.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

利用非线性流形学习的轴承早期故障特征提取方法

一种鲁棒的概率主成分分析方法

总体平均经验模式分解与1.5维谱方法的研究

基于非线性流形学习的喘振监测技术研究

复杂体制雷达辐射源信号时频原子特征提取方法