分数阶时频局部二值模式谱在齿轮故障诊断中的应用

摘要：

针对齿轮故障信号分析，提出采用分数阶时频 LBP 谱表达齿轮故障信号的时频特征。首先为克服 S 变换对高频信号的时频分辨性能差的不足，基于分数阶 Fourier 变换良好的时频旋转特性设计了一种分数阶 S 变换，用于获取齿轮信号的二维时频表示；然后引入局部二值模式（LBP）算子，将 LBP 算子作用于分数阶 S 变换时频图，提取分数阶时频LBP 谱；最后结合“uniform”模式 LBP 的概念和类内类间距准则，对分数阶时频局部二值模式谱进行特征优选，用于表达齿轮故障特征。对5种不同状态的齿轮信号进行了分析，结果表明优选后的分数阶时频 LBP 谱具有较强的特征描述能力，是齿轮故障信号的一类新的有效特征参数。

关键词：故障诊断、齿轮、特征提取、分数阶S变换、局部二值模式

分类号：TH165.3;TH113

资助基金：国家自然科学基金资助项目E51205405，51305454

在线出版日期：2015-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：122-127