基于谱图和约束NMF的滚动轴承特征频谱提取算法.pdfVIP

学兔兔 ! ! 二 ! 轴承 2014年5期 Bearing 2014，No．5 48—52 CN41—1148／TH ．．I测量与仪器 基于谱图和约束NMF的滚动轴承特征 频谱提取算法 崔得龙 ，张清华 ，肖明 ，王磊 (1．广东石油化工学院 计算机与电子信息学院，广东 茂名 525000；2．广东省石化装备故障诊断重点实验室， 广东 茂名 525000；3．太原理工大学 信息工程学院，太原 030024) 摘要：为了克服传统时频分析中信号特征频谱提取技术中参数敏感问题，设计了一种基于谱图和约束NMF的 特征频谱提取算法。该算法首先对振动信号进行归一化预处理和短时Fourier分析，获得代表原始非平稳信号 特性的瞬时参数即谱图；然后对谱图进行约束NMF分解；最后由基矩阵获得原始振动信号的特征频谱。理论 分析、仿真和工程试验验证了该算法的可行性和有效性。 关键词：滚动轴承；故障诊断；谱图；约束NMF；特征频谱 中图分类号：TH133．33 文献标志码：B 文章编号：1000—3762(2014)05—0048—05 Feature Spectrum Extraction Algorithm for Rolling Bearings Based on Spectrogram and Constrained NMF Cui Delong ，Zhang QinghUa ，Xiao Ming。 ，Wang Lei ， (1．College of Computer and Electronic Information，Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China；2．Guangdong Provincial Key Izb of Fault Diagnosis of Petrochemical Equipment，Maoming 525000， China；3．School of Information Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China) Abstract：In order to so]ve the problem about sensitive parameters in signal feature spectrum extraction of traditional time—frequency analysis，a feature spectrum extraction algorithm is proposed based on spectrogram and Constrained Non—Negative Matrix Factorizations(CNMF)．Firstly，the vibration signal is normalized，and then the short time Fou— rier analysis is carried out，obtaining the instantaneous parameters that represent original non—stationary signal charac— teristics．Secondly，the spectrogram is decomposed usi