当前位置:主页 > 科技论文 > 机电工程论文 >

基于磷虾群算法的SVR滚动轴承性能衰退预测研究

发布时间:2018-11-23 07:38
【摘要】:滚动轴承作为大型旋转机械设备中的关键零部件之一,对保证机械设备正常运行起着举足轻重的作用。因此对其提前进行预知维修具有非常重要的意义。而振动信号特征提取的好坏直接影响着衰退过程的变化趋势及预测精度。如何建立正确的轴承退化评价指标关系到预测结果的准确性。在滚动轴承发生故障之前采取相应的措施,从而避免其事故的发生,对保证设备能够正常运行至关重要。本文在滚动轴承现有的振动信号特征提取方法的基础上,提出了CEEMD和小波包半软阈值相结合的特征提取方法,此方法区别于传统时域、频域、时频域特征。在保证了原始信号的完整性的基础上,对高频振动信号中的噪声进行滤除,并通过试验验证,与其它时频方法的特征提取效果进行了对比,验证了该方法的有效性。针对上述提出的改进的特征提取方法,本文在得到多个特征参数的基础上对高维特征集进行降维处理,针对PCA、KPCA的缺点提出了LLE与模糊C均值相结合的方法,将LLE聚类后再经模糊C均值二次聚类,通过试验验证,对比了轴承内圈不同衰退程度的聚类效果。针对传统支持向量回归机预测精度低的问题,提出了一种基于磷虾群算法的多变量支持向量回归机预测方法,采用了磷虾群觅食原则,选取支持向量回归机中的最优参数C、?的取值,并对遗传算法和磷虾群算法进行试验验证,进而准确预测滚动轴承内圈衰退趋势。最后采用辛辛那提大学滚动轴承全寿命试验数据,应用本文方法对滚动轴承振动信号进行多种方法特征提取,并对滚动轴承内圈不同衰退过程进行阶段性划分,通过三组不同待预测的输入特征,对滚动轴承的全生命周期退化趋势进行预测。证明了本文方法预测精度高且信息更全面,对滚动轴承的性能衰退预测研究具有重要意义。
[Abstract]:As one of the key parts in large rotating machinery, rolling bearing plays an important role in ensuring the normal operation of machinery and equipment. Therefore, it is very important to carry out predictive maintenance in advance. The feature extraction of vibration signal has a direct impact on the trend of decline and prediction accuracy. How to establish the correct evaluation index of bearing degradation is related to the accuracy of prediction results. It is very important to take the corresponding measures before the rolling bearing failure to avoid the accident. Based on the existing vibration signal feature extraction methods of rolling bearings, a new feature extraction method based on CEEMD and wavelet packet semi-soft threshold is proposed in this paper, which is different from the traditional time domain, frequency domain and time-frequency domain. On the basis of ensuring the integrity of the original signal, the noise in the high frequency vibration signal is filtered, and compared with other time-frequency methods, the effectiveness of the method is verified by experiments. In view of the improved feature extraction method proposed above, this paper deals with the dimensionality reduction of the high Vitert collection on the basis of obtaining several feature parameters, and puts forward the method of combining LLE with fuzzy C-means in view of the shortcomings of PCA,KPCA. After LLE clustering and fuzzy C-means quadratic clustering, the clustering effect of bearing inner ring with different degrees of decline is compared by experiments. Aiming at the problem of low prediction accuracy of traditional support vector regression machine, a multivariable support vector regression method based on krill swarm algorithm is proposed. The feeding principle of krill colony is adopted, and the optimal parameter Con in support vector regression machine is selected. The genetic algorithm and the krill swarm algorithm are tested to predict the decline trend of rolling bearing inner ring accurately. Finally, using the data of the rolling bearing life test at the University of Cincinnati, the vibration signals of the rolling bearing are extracted by the method in this paper, and the different decline process of the inner ring of the rolling bearing is divided into stages. The whole life cycle degradation trend of rolling bearings is predicted by three groups of different input features to be predicted. It is proved that this method has high prediction accuracy and more comprehensive information, which is of great significance to the research of rolling bearing performance decline prediction.
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH133.33

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 潘锋;张敏华;;考虑气象因素SVR算法的短期电力负荷预测[J];供用电;2008年01期

2 丁卫;王建全;;基于SVR回归的电力系统暂态稳定隐式梯形算法的改进[J];江南大学学报(自然科学版);2008年02期

3 胡良谋;曹克强;王文栋;徐浩军;董新民;;基于SVR的非线性系统故障诊断研究[J];机械科学与技术;2010年02期

4 王玲;付冬梅;穆志纯;;遗传优化的SVR在钢材力学性能预报中的应用[J];系统仿真学报;2009年04期

5 陈荣;梁昌勇;谢福伟;;基于SVR的非线性时间序列预测方法应用综述[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2013年03期

6 蔡从中;王桂莲;裴军芳;朱星键;;沥青生产过程中软化点的SVR预测[J];重庆大学学报;2011年09期

7 王文超;苗夺谦;陈骥远;;基于SVR算法的燃气轮机功率预测研究[J];计算机科学;2013年S1期

8 胡小平;崔海蓉;朱丽华;王新燕;;基于SVR的隐含风险中性概率密度函数提取(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2010年03期

9 荣健;申金娥;钟晓春;;基于小波和SVR的红外弱小目标检测方法[J];西南交通大学学报;2008年05期

10 夏国恩;金炜东;张葛祥;;改进SVR及其在铁路客运量预测中的应用[J];西南交通大学学报;2007年04期

相关博士学位论文 前2条

1 刘小雍;基于SVR的非机理模型建模研究及故障预测[D];华中科技大学;2015年

2 周晓剑;基于SVR的元建模及其在稳健参数设计中的应用[D];南京理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前8条

1 焦宏超;基于SVR的旋转机械耦合故障诊断方法研究[D];华北电力大学;2016年

2 许迪;基于磷虾群算法的SVR滚动轴承性能衰退预测研究[D];哈尔滨理工大学;2017年

3 叶立强;基于SVR的滚动轴承剩余使用寿命预测方法研究[D];哈尔滨理工大学;2017年

4 钱吉夫;SVR季节性时间序列预测模型的构建与应用[D];华南理工大学;2010年

5 谭艳峰;基于SVR的话务量预测模型研究[D];新疆大学;2010年

6 谭庆双;基于SVR的混凝土/水泥的配合比对其抗压强度影响规律的研究[D];重庆大学;2014年

7 周晓剑;拉斯噪声和均匀噪声下SVR的鲁棒性研究[D];江南大学;2008年

8 刘帮;多核SVR在污水处理出水指标建模中的应用研究[D];湖南工业大学;2015年



本文编号:2350803

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2350803.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户c2fac***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com