基于时延欠阻尼随机共振的轴承微弱故障诊断

摘要

由于旋转机械故障诊断中的振动信息易受到噪声的污染,难以提取到旋转机械的早期故障微弱分量,为此,对常用的微弱信号提取方法进行了研究,提出了一种基于时延欠阻尼三稳态随机共振的轴承微弱故障诊断方法.首先,介绍了三稳态势函数及其形状变化特征,引入了时延参数、反馈参数和阻尼参数,结合福克-普朗克方程得出了等效时延势阱函数和信噪比,证明了时延欠阻尼三稳态系统存在着随机共振现象;然后,把输出信噪比当作评价标准,判定了自适应算法的参数寻优效果,提高了微弱故障信息提取的能力;最后,通过仿真分析和实验验证的方式,对时延欠阻尼三稳态随机共振方法的输出性能进行了评估.研究结果表明:在信号频率为85 Hz和162.7 Hz的轴承故障提取中,与经典的时延随机共振方法和经典的欠阻尼随机共振方法相比,该时延欠阻尼三稳态随机共振方法对高频噪声的滤波效果更佳,具有更高的适用性和可靠性;该方法可以有效地检测微弱故障信号.