[发明专利]基于改进S变换与深度学习的滚动轴承故障智能诊断方法在审

专利信息
申请号: 201910042618.7 申请日: 2019-01-17
公开(公告)号: CN109632309A 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 时培明;苏冠华;殷晓迪;田警辉 申请(专利权)人: 燕山大学
主分类号: G01M13/045 分类号: G01M13/045;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
代理公司: 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 代理人: 刘阳
地址: 066004 河北省*** 国省代码: 河北;13
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摘要: 发明公开了一种基于改进S变换与深度学习的滚动轴承故障智能诊断方法,通过对S变换加入窗宽调节因子的方式来改变其高斯窗函数窗宽,进而改善S变换的时频分辨率,使其能精确地检测到振动信号中的冲击分量,以便更好的提取滚动轴承振动信号的故障特征。本方法对轴承故障的振动信号做改进S变换,得到信号的特征矩阵,将特征矩阵按列展开成特征向量输入到稀疏自动编码器模型中,利用编码器的特性,进一步提取数据的深层特征,挖掘出人工无法识别的一些重要的隐含信息;并对提取到的特征做出准确的分类。本发明可以有效的提高滚动轴承故障诊断的准确率。
搜索关键词: 滚动轴承故障 特征矩阵 振动信号 智能诊断 滚动轴承故障诊断 滚动轴承振动 自动编码器 改进 冲击分量 窗宽调节 故障特征 特征向量 提取数据 轴承故障 编码器 分辨率 高斯窗 准确率 窗宽 时频 稀疏 隐含 学习 分类 挖掘 检测
【主权项】:
1.一种基于改进S变换与深度学习的滚动轴承故障诊断方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1:获取滚动轴承在不同故障状态下的振动信号;步骤S2:对振动信号做改进的S变换,通过设置窗宽调节因子的方式改善其时域分辨率,增强其对冲击信号的检测效果,提取信号的故障特征,通过改进S变换获得振动信号的特征矩阵;步骤S3:将特征矩阵按列展开成特征向量作为神经网络的输入,分为无标签数据和有标签数据两组,使用无标签数据实现网络的预训练,再用有标签数据微调整个网络参数,完成稀疏自动编码器神经网络模型的构建;步骤S4:将新的待测故障信号按照上述步骤处理,输入到已经训练好的网络模型中,实现轴承故障的智能诊断。
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