基于改进MP的稀疏表示快速算法及其滚动轴承故障特征提取应用

摘要：

在恒定转速情况下，旋转机械中滚动轴承的局部故障往往导致周期性冲击，从而产生周期性瞬态振动信号。对局部故障的瞬态特征提取一直是故障检测的关键问题。基于匹配追踪（Matching Pursuit，MP）算法的稀疏分解是一种信号自适应分解算法，是强噪声背景下微弱特征提取的有效方法之一。针对滚动轴承故障振动信号稀疏表示过完备字典的选择与构造问题，基于相关滤波法优选与冲击波形匹配的 Laplace 小波原子构造稀疏表示中的过完备字典；针对基本匹配追踪算法计算量大、效率低的问题，结合 FFT 快速运算特性，通过互相关运算替换基本匹配追踪算法中的内积运算，研究基于改进 MP 的稀疏表示快速算法，进而提高计算效率。仿真与滚动轴承故障实验分析结果表明该算法能准确的提取滚动轴承故障特征且计算效率高。

关键词：滚动轴承、匹配追踪、字典构造、FFT、特征提取

所属期刊栏目：36

分类号：TH165;TN911

资助基金：国家自然科学基金51405321；江苏省自然科学基金BK20140339；江苏省高校自然科学基金14KJB460023；江苏省大学生创新训练201410285103X ；苏州市应用基础研究SYG201511

在线出版日期：2017-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：176-182