计量学报

作者：邢婷婷,关阳,孙登云,孟宗,樊凤杰

单位：1. 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004; 2. 唐山工业职业技术学院, 河北 唐山 063000;

关键词：计量学;滚动轴承;故障诊断;密度峰值聚类;最大类间方差法;欠定盲分离

基金：国家自然科学基金(52075470);河北省自然科学基金(E2019203448);中央引导地方科技发展基金(206Z4301G);河北省“三三三人才工程”(A202102001)

针对振动源数未知且观测信号小于振动源数量的欠定盲源问题,提出一种改进快速寻找密度峰值聚类(FSDPC)的方法。首先将混合信号投影到多维空间上并计算每点的密度值,在此基础上利用最大类间方差法(Otsu)对点密度进行阈值分割,去除干扰点对聚类准确率的影响;然后根据数据的密度峰值确定聚类中心,估计混合矩阵;最后通过L1范数最小化对混合信号进行分离并进行包络谱分析,实现轴承故障诊断。FSDPC_Otsu方法可在源数和聚类中心初值未知的条件下估计混合矩阵,且保证混合矩阵精度。实验结果表明,应用FSDPC_Otsu方法的稀疏成分分析能够对轴承多故障信号进行欠定盲分离,进而实现故障识别与诊断。

来源：2021年第11期

《计量学报》期刊编辑部

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