基于商空間和支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承故障智能診斷

張金鳳, 李 雪, 楊 蕊, 李繼猛

(1. 燕山大學(xué) 里仁學(xué)院, 河北 秦皇島 066004; 2. 燕山大學(xué) 電氣工程學(xué)院, 河北 秦皇島 066004)

1 引 言

滾動(dòng)軸承是組成旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的重要部件,其健康狀況直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備能否正常、平穩(wěn)運(yùn)行,因此對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷,提高滾動(dòng)軸承的診斷精度,對(duì)保障工業(yè)安全生產(chǎn)、提高企業(yè)效益具有重要意義[1,2]。目前研究較多且廣泛應(yīng)用于軸承故障診斷的智能診斷方法主要有:基于支持向量機(jī)(support vector machine,SVM)的智能診斷方法、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷方法、基于專家系統(tǒng)的智能診斷方法等。其中,SVM采用結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則,通過構(gòu)建最優(yōu)超平面的辦法來分類,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠適應(yīng)小樣本分類的特點(diǎn),可以巧妙地將樣本由低維轉(zhuǎn)化到高維,能夠有效解決小樣本、非線性、高維度的問題,且具有運(yùn)算速度快、泛化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[3,4]。商空間理論是一種重要的粒計(jì)算模型[5,6]。它將不同的粒度世界與數(shù)學(xué)上的商集概念統(tǒng)一起來,將不同的粒度用不同的商集來表示,致力于研究論域、屬性、結(jié)構(gòu)在不同粒度下的表示與性質(zhì),以及這些表示、性質(zhì)之間的相互依存、相互轉(zhuǎn)換關(guān)系[7]。商空間粒度和層次的思想可在不同的粒度下分析問題,得到問題各個(gè)角度、不同層面的求解信息。在求解綜合復(fù)雜問題時(shí),商空間可以將一個(gè)大問題分解成若干子問題,子問題還可以進(jìn)一步分解為更小的子問題,通過系列子問題的求解,綜合得到原有問題的解。……