采用时间序列突变点检测的滚动轴承性能退化评价方法

论文摘要

以滚动轴承为研究对象,根据性能退化曲线的现实意义定义了对性能退化特征提取具有指导意义的评价方法,该方法由初始退化点、初始敏感性、失效突变性和趋势一致性4个指标构成,并根据性能退化曲线的物理特性设计了性能退化特征评价的定量化指标;利用时间序列线性化突变点检测的方法给出了评价指标的计算过程,为性能退化特征的选取提供了更为直观的依据。使用国际通用的Swiss数据集进行验证,实验结果表明该评价方法可以全面评价各个性能退化特征对性能退化过程的表征效果。为了更好地保持原始高维数据的空间位置关系,提出了基于邻域参数自适应选取的局部线性嵌入(LLE)算法,通过自适应局部权值向量来保存高维空间数据的局部线性结构,将多个局部线性进行叠加来不断地逼近全局的非线性,有效提高直接使用高维数据反映原始状态性能的可靠性和稳定性。使用滚动轴承加速寿命试验数据,对比邻域参数自适应LLE算法和常规LLE算法所提取的性能退化特征,验证了邻域参数自适应LLE算法可以保留更多原始高维数据的信息。

论文目录

• 1 性能退化特征评价
•   1.1 性能退化曲线
•   1.2 性能退化特征评价方法及指标
•   1.3 时间序列线性化突变点检测
•     （1）线性回归方程的建立。
•     （2）显著变量计算。
• 2 自适应局部线性嵌入算法
•   2.1 局部线性嵌入（LLE）算法
•   2.2 局部线性嵌入（LLE）算法的不足
•   2.3 邻域参数自适应选取LLE算法
• 3 实验验证
•   3.1 自适应LLE算法与常规LLE算法的对比实验
•   3.2 自适应LLE降维特征与常规特征评价对比实验
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘弹,李晓婉,梁霖,吴杰,徐光华,沈强

关键词: 性能退化评价,特征提取,时间序列突变点,局部线性嵌入,滚动轴承

来源: 西安交通大学学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 数学,机械工业

单位: 西安交通大学机械工程学院

基金: 国家科技重大专项资助项目(2014ZX040015061-05)

分类号: O211.61;TH133.33

页码: 10-16

总页数: 7

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