基于自適應(yīng)多尺度形態(tài)學(xué)AVG—Hat濾波的滾動軸承故障特征提取方法

鄧飛躍　楊紹普　郭文武　劉永強(qiáng)

摘要：針對機(jī)械設(shè)備故障信號中故障特征微弱，容易被背景噪聲淹沒而不能準(zhǔn)確提取的問題，提出了一種新的自適應(yīng)多尺度形態(tài)學(xué)AVG-Hat濾波方法，并將其用于強(qiáng)背景噪聲下滾動軸承故障信號的特征提取中。首先，在分析傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)濾波器濾波特點的基礎(chǔ)上，提出了形態(tài)學(xué)AVG-Hat濾波器的構(gòu)造方法；然后，提出采用改進(jìn)包絡(luò)譜稀疏度作為選擇濾波后最優(yōu)信號的評價標(biāo)準(zhǔn)，通過粒子群優(yōu)化算法自適應(yīng)確定了多尺度濾波器中不同尺度結(jié)構(gòu)元素的權(quán)重系數(shù)，進(jìn)而構(gòu)建了最優(yōu)的多尺度形態(tài)學(xué)AVG-Hat濾波器；最后，將該濾波器用于處理故障振動信號，經(jīng)過包絡(luò)解調(diào)分析準(zhǔn)確提取出了信號中的故障特征信息。通過對實測軸承故障信號進(jìn)行分析，結(jié)果表明：該方法在信號降噪的基礎(chǔ)上具有較強(qiáng)的故障特征提取能力，能有效用于滾動軸承故障的診斷，具有較高的工程應(yīng)用價值。