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机械设计与制造2025年第07期:改进VMD-SVD算法与SVM的齿轮箱状态识别

来源:期刊VIP网 时间:


作者:何雷;刘溯奇;张皓惟;

单位:柳州铁道职业技术学院动力技术学院;中南大学机电工程学院;

摘要:针对特种车辆齿轮箱工作环境恶劣、状态识别困难的现实问题,这里提出了一种基于自适应优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,简称VMD)和奇异值分解(SVD)的特征值提取方法,并结合支持向量机(Support Vector Machine, SVM)构建诊断模型,应用到齿轮箱的状态识别中。首先,针对VMD分解层数K值难确定问题,结合相关系数和阈值提取有效分量,确定最优分解层数K,完成对VMD分解的自适应优化。然后用改进后的VMD算法对振动信号进行分解,用相关系数筛选出蕴含故障信息最丰富的分量进行频谱分析和SVD特征值提取,将特征值输入到构建好的支持向量机诊断模型中,根据输出结果识别齿轮箱状态。研究结果表明,该方法能有效应用于特种车辆齿轮箱状态识别,诊断正确率达到95.36%,为恶劣工况下齿轮箱状态识别提供了一种有效的应用方案。

关键词:齿轮箱;;变分模态分解;;奇异值分解;;支持向量机

基金资助:广西高校中青年教师科研基础项目(2022KY1401);; 教育部支撑技术项目(625010339)