信號稀疏分解理論在軸承故障檢測中的應用*

張新鵬，胡蔦慶，程　哲，胡　雷，陳　凌

(國防科技大學 裝備綜合保障技術重點實驗室， 湖南 長沙　410073)

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信號稀疏分解理論在軸承故障檢測中的應用*

張新鵬，胡蔦慶，程哲，胡雷，陳凌

(國防科技大學 裝備綜合保障技術重點實驗室， 湖南 長沙410073)

摘要：將信號稀疏分解理論引入到軸承故障檢測問題中，提出新的軸承故障檢測方法。通過字典學習的方式可有效實現軸承正常狀態振動信號稀疏表示的超完備字典。利用該字典只適用于軸承正常狀態信號稀疏分解的特點，將待分析信號在該字典上展開，通過比較信號稀疏表示誤差與所設定閾值的關系來判斷軸承對應的狀態，從而實現軸承的故障檢測。實驗結果表明：當誤差閾值設置合理時，該方法可有效地判斷出軸承是否發生故障。

關鍵詞：軸承故障檢測；稀疏分解；字典學習；稀疏表示誤差

由于材料缺陷、制造誤差和運行環境等因素以及疲勞、老化等效應，旋轉機械設備在運行過程中發生故障和損傷不可避免。而軸承作為旋轉機械中最常用和最重要的關鍵部件之一，一旦發生故障，輕則導致設備停機影響工作效率，造成經濟損失，重則會出現極端的危險事故，危及整套設備和工作人員的安全。因此，對于旋轉機械設備中軸承運行狀態的監控就顯得尤為重要。

對于現代設備健康監控而言，首先需要解決的便是故障的檢測問題，即在設備發生故障時能夠及時地發現并提醒工作人員采取相應措施，從而降低故障所帶來的危害?！?br>