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中国工程机械学报2026年第01期:基于旋转周期构造Hankel矩阵-mRMR与PSO-KELM的轴承故障诊断方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李德仓;吕思潭;

单位:兰州交通大学机电技术研究所;甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心;甘肃省物流与运输装备行业技术中心;

摘要:针对强背景噪声导致周期识别不稳定、无法有效提取故障特征,以及核极限学习机(KELM)参数选择困难的问题,提出一种基于旋转周期构造Hankel矩阵-mRMR特征选取与粒子群算法优化核极限学习机(PSOKELM)的轴承故障诊断方法。该方法利用旋转周期构造信号Hankel矩阵,完成奇异值分解(SVD)降噪处理;针对降噪后的故障特征集合采用最大相关最小冗余算法(mRMR)完成特征优选,确定最优特征向量;将优选后的特征子集输入到惩罚因子和核函数参数优化后的PSO-KELM模型中进行故障诊断。实验分析表明:所提方法通过构造旋转周期降噪信号与mRMR相结合,实现了特征子集的优选;优化后的PSO-KELM模型能有效抑制噪声对故障分类的影响,两者的叠加作用有效提高了强噪声背景下滚动轴承的故障诊断精度。

关键词:旋转周期;;Hankel矩阵;;最大相关最小冗余;;特征选取;;核极限学习机;;滚动轴承

基金资助:国家自然科学基金资助项目(72061021)