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机械设计与研究2025年第02期:基于多元变分模态分解的行星齿轮箱故障诊断方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:别锋锋;张瀚阳;李倩倩;丁学平;束雨;陈素珍;

单位:常州大学机械与轨道交通学院;常州大学江苏省绿色过程装备重点实验室;

摘要:风电作为其中的一种重要形式,正在逐渐成为能源结构转型的主力军。风电机组中行星齿轮箱是关键的传动部件,其故障诊断对于保障风电机组的安全稳定运行至关重要。面向行星齿轮箱故障状态信息的非线性、非平稳特性,提出一种基于多元变分模态分解(MVMD)的故障诊断方法,该方法结合了多元变分模态分解与蝙蝠优化算法(BA),以最小化固有模态函数(IMF)分量的局部包络熵为优化目标,运用蝙蝠算法对分解层数K和惩罚因子α进行智能寻优。相较于传统的手动寻优方式,该方法旨在更高效地找到最优的MVMD参数组合,从而更为有效地从各种故障状态中提取出信号的特征参数,利用这些优化后的参数,依托MVMD算法对原始信号进行分解,计算有效IMF分量的多尺度排列熵(MPE),构建故障特征向量,将这些特征向量输入到核极限学习机(KELM)进行训练和识别,最终实现齿轮状态模式的精确识别。

关键词:多元变分模态分解;;行星齿轮箱;;多尺度排列熵;;模式识别;;核极限学习机

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52206041);; 江苏省研究生科研与实践创新计划项目资助项目(SJCX23_1503)