基于高维随机矩阵综合特征指标的滚动轴承状态异常检测算法

摘要

针对基于随机矩阵的异常检测算法中特征信息利用不充分、特征向量与特征值未能有效结合的缺点,提出了一种基于随机矩阵特征值与主特征向量相融合的滚动轴承状态异常检测算法.首先,利用滚动轴承健康监测原始数据构造观测矩阵,并通过归一化、特征提取、矩阵扩充等步骤,建立表征滚动轴承运行状态的高维随机协方差矩阵;其次,有机融合协方差矩阵特征值和主特征向量,构造综合特征检测指标,并给出阈值指标计算公式和状态异常检测判定依据;最后,通过IMS滚动轴承全寿命试验数据对所提方法进行了应用研究.结果表明,与单一特征值指标、峭度指标等异常检测算法相比,基于综合特征指标算法能较早检测出滚动轴承运行中的早期异常点,为故障预警和设备维护提供依据.