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EDRS在滚动轴承振动信号盲源分离中的应用

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振动与冲击 2019年第20期38卷 106-111页

作者：刘鲲鹏夏均忠白云川吕麒鹏郑建波陆军军事交通学院军用车辆工程系

确定性随机分离(DRS)是经典的滚动轴承振动信号盲源分离方法,但其仅适用于处理稳速工况的信号,无法有效分离变转速下轴承信号,且该方法未考虑信号幅值波动的影响,鲁棒性较差,为此提出扩展确定性随机分离(EDRS)方法解决上述问题。应用角... 详细信息

确定性随机分离(DRS)是经典的滚动轴承振动信号盲源分离方法,但其仅适用于处理稳速工况的信号,无法有效分离变转速下轴承信号,且该方法未考虑信号幅值波动的影响,鲁棒性较差,为此提出扩展确定性随机分离(EDRS)方法解决上述问题。应用角域重采样技术将时域变转速信号转化为角域稳态信号,减少转速变化的影响;借助Z计分模型对角域稳态信号进行归一化处理,降低信号幅值波动;从归一化处理后的信号中提取确定性成分,同时得到振动信号随机成分。仿真分析和轴承故障试验证明EDRS能够实现变转速下滚动轴承振动信号盲源分离,从随机成分中能够有效提取轴承故障特征。

关键词：滚动轴承盲源分离变转速确定性随机分离扩展确定性随机分离

基于OOMP与A-T谱的滚动轴承故障特征提取

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振动与冲击 2019年第21期38卷 86-90,96页

作者：夏均忠郑建波白云川吕麒鹏杨刚刚陆军军事交通学院军用车辆工程系

为解决变转速下正交匹配追踪(OMP)过度匹配和非正交投影的问题,提出优化正交匹配追踪(OOMP)。根据轴承故障振动信号的特性,构建组合时频原子字典与OMP匹配;将鲸鱼优化算法引入到OMP中选择与残差信号匹配的最优原子,实现信号重构和故障... 详细信息

为解决变转速下正交匹配追踪(OMP)过度匹配和非正交投影的问题,提出优化正交匹配追踪(OOMP)。根据轴承故障振动信号的特性,构建组合时频原子字典与OMP匹配;将鲸鱼优化算法引入到OMP中选择与残差信号匹配的最优原子,实现信号重构和故障特征增强。为避免阶次追踪的缺陷,引入角度-时间(A-T)谱提取故障特征。试验验证,OOMP可有效增强轴承故障特征,A-T谱用于变转速下轴承故障特征提取效果良好。

关键词：滚动轴承故障特征增强特征提取优化正交匹配追踪角度-时间谱

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基于DSmT理论的多视角融合目标检测识别

机器人 2018年第5期40卷 723-733页

作者：陆峰徐友春李永乐苏致远王任栋陆军军事交通学院军用车辆系天津300161

现有无人车在目标检测中大多依靠单一检测视角进行多传感器数据融合,受传感器检测范围的局限,难以大幅提高准确率,且对融合过程中的类别判定的高冲突情况处理较少.针对以上问题,本文基于多假设思想提出了多视角检测结果的聚类合并方法,... 详细信息

现有无人车在目标检测中大多依靠单一检测视角进行多传感器数据融合,受传感器检测范围的局限,难以大幅提高准确率,且对融合过程中的类别判定的高冲突情况处理较少.针对以上问题,本文基于多假设思想提出了多视角检测结果的聚类合并方法,并基于DSmT(Dezert-Samarandache theory)和时序信息,改进了冲突分配准则,降低了目标检测的漏检率与误检率.首先利用图像检测算法检测图像中的有效目标,将激光雷达的目标检测结果投影在图像平面上,通过交并比关系构建2种传感器检测结果之间的关联概率矩阵,基于多假设思想实现聚类合并,获取单帧融合检测结果.针对融合过程中可能出现的类别判定冲突情况,利用DSmT融合识别置信度,并结合时序信息对冲突重新分配,获取目标类别的准确识别结果.最后,通过实车实验对算法的有效性进行了验证.

关键词：多传感器融合多目标聚类合并 DSmT 改进冲突分配

基于NAP和RMI的滚动轴承性能退化状态识别与评估

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振动与冲击 2019年第23期38卷 33-37页

作者：夏均忠郑建波白云川吕麒鹏杨刚刚陆军军事交通学院军用车辆工程系

退化状态特征的提取是滚动轴承退化状态识别与评估的关键。干扰属性投影(Nuisance Attribute Projection,NAP)能克服传统方法无法准确提取退化状态特征的不足,但在全寿命阶段上单调性和敏感性差,将排列互相关(Ranking Mutual Informatio... 详细信息

退化状态特征的提取是滚动轴承退化状态识别与评估的关键。干扰属性投影(Nuisance Attribute Projection,NAP)能克服传统方法无法准确提取退化状态特征的不足,但在全寿命阶段上单调性和敏感性差,将排列互相关(Ranking Mutual Information,RMI)用于NAP的优化,从而准确评估轴承退化状态。应用优化正交匹配追踪(Optimized Orthogonal Matching Pursuit,OOMP)对振动信号降噪;将NAP计算的特征向量PE值与参考PE值对比识别轴承退化状态;应用RMI增强PE值对于信号细微变化的敏感性和全寿命阶段的单调性从而准确评估其退化状态。试验验证,滚动轴承性能退化状态识别率高,能高精度、分阶段评估轴承性能退化状态。

关键词：滚动轴承性能退化干扰属性投影排列互相关

基于改进信息图与MOMEDA的滚动轴承故障特征提取

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振动与冲击 2019年第4期38卷 26-32页

作者：夏均忠于明奇白云川刘鲲鹏吕麒鹏陆军军事交通学院军用车辆工程系天津300161

为解决最大相关峭度解卷积存在的故障周期需要预先设置等问题,提出多点优化最小熵解卷积修正(MOMEDA)用于增强轴承故障信号,并应用改进信息图降低噪声对其多点峭度谱的干扰。通过引入轴承故障与正常状态下谱负熵的比值关系,优化信息图... 详细信息

为解决最大相关峭度解卷积存在的故障周期需要预先设置等问题,提出多点优化最小熵解卷积修正(MOMEDA)用于增强轴承故障信号,并应用改进信息图降低噪声对其多点峭度谱的干扰。通过引入轴承故障与正常状态下谱负熵的比值关系,优化信息图中平均谱负熵算法,提出基于滤波器组的改进信息图方法;构建带通滤波器进行滤波降噪,并通过MOMEDA多点峭度谱识别故障周期;应用MOMEDA增强滤波信号中的故障周期性脉冲成分,并通过平方包络谱提取微弱故障特征。试验表明,较之信息图等方法,改进信息图的降噪效果较突出,可有效提高故障周期的识别度,实现MOMEDA自适应增强故障信号。

关键词：滚动轴承特征提取信息图改进信息图多点优化最小熵解卷积修正(MOMEDA)

基于JRD和CUSUM的滚动轴承性能退化状态识别与评估

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振动与冲击 2019年第2期38卷 1-5,24页

作者：夏均忠吕麒鹏陈成法刘鲲鹏郑建波陆军军事交通学院军用车辆工程系天津300161

退化特征提取是滚动轴承性能退化状态识别和评估的关键,JRD克服了传统特征无法准确反应轴承当前技术状态的不足,但在全寿命阶段上稳定性、单调性差,应用累积和(CUSUM)对其进行改进,从而准确识别和评估轴承性能退化状态。应用小波包变换... 详细信息

退化特征提取是滚动轴承性能退化状态识别和评估的关键,JRD克服了传统特征无法准确反应轴承当前技术状态的不足,但在全寿命阶段上稳定性、单调性差,应用累积和(CUSUM)对其进行改进,从而准确识别和评估轴承性能退化状态。应用小波包变换对原始信号进行降噪;计算不同技术状态下信号的Renyi熵,并对比与标准状态的相似程度得出JRD值,作为滚动轴承退化状态特征;应用CUSUM增强JRD值对于寿命微弱变化的敏感性及轴承全寿命的单调性。通过试验验证,滚动轴承性能退化状态的识别率能达到100%,同时能够分阶段、单调性地评估轴承性能退化状态。

关键词：滚动轴承性能退化 JRD距离累积和(CUSUM)检测

基于LSTM神经网络的柴油机NOx排放预测

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内燃机学报 2020年第5期38卷 457-463页

作者：戴金池庞海龙俞妍卜建国资新运陆军军事交通学院研究生队天津300161 陆军军事交通学院军用车辆工程系天津300161

柴油机NOx排放是机动车排放污染物的主要来源,有效的NOx排放预测模型是选择性催化还原技术(SCR)控制和车载诊断系统(OBD)完成SCR监测的基础.利用长短期记忆(LSTM)神经网络预测某柴油机的NOx排放,LSTM神经网络能够记忆时间序列先前的输... 详细信息

柴油机NOx排放是机动车排放污染物的主要来源,有效的NOx排放预测模型是选择性催化还原技术(SCR)控制和车载诊断系统(OBD)完成SCR监测的基础.利用长短期记忆(LSTM)神经网络预测某柴油机的NOx排放,LSTM神经网络能够记忆时间序列先前的输入并将其用于当前的预测.将稳态工况与瞬态工况整合成新的混合工况,并在划分的测试集和全球统一瞬态试验循环(WHTC)工况上验证模型精度,结果表明:LSTM神经网络模型能够同时在稳态过程与瞬态过程取得较高的预测精度和稳定性,整合工况测试集的预测误差均方根为55.33×10-6,并且具备较强的泛化能力.

关键词：柴油机 NOx排放预测模型长短期记忆(LSTM)神经网络

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轮履变体式车辆底盘越障性能研究

北京理工大学学报 2018年第A01期38卷 107-111页

作者：谢霞张学玲段秀兵徐柳陆军军事交通学院军用车辆工程系天津300161 陆军军事交通学院军用物资配送系天津300161

对全地形轮履变体式车辆底盘的典型越障性能进行研究.首先,参考某型车辆底盘,设计轮履复合轮(即变体轮)尺寸,建立三维模型;通过运动学和力学分析,确定出变体轮跨越壕沟、攀爬台阶及爬坡的临界状态,得到最大越壕宽度、最大越台阶高度和... 详细信息

对全地形轮履变体式车辆底盘的典型越障性能进行研究.首先,参考某型车辆底盘,设计轮履复合轮(即变体轮)尺寸,建立三维模型;通过运动学和力学分析,确定出变体轮跨越壕沟、攀爬台阶及爬坡的临界状态,得到最大越壕宽度、最大越台阶高度和极限爬坡度.结果表明,轮履变体式车辆底盘具有很强的环境适应能力和较高的越障性能,且整体越障性能优于传统轮式和履带式车辆.这些为轮履变体式底盘的结构优化以及未来轮履复合式车辆的广泛应用提供了充分的理论依据.

关键词：轮履复合变体轮越障性能车辆底盘

基于MD-CUSUM和TD-SVR的滚动轴承健康状态预测

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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振动与冲击 2018年第19期37卷 83-88页

作者：夏均忠吕麒鹏陈成法刘鲲鹏郑建波陆军军事交通学院军用车辆实验实习中心天津300161

故障特征提取是轴承健康状态描述的关键,然而当前常用方法提取的特征往往维数较高或信息缺失,无法单调性地反应轴承健康状态,且预测结果不能有效反应轴承退化趋势。应用累积马氏距离(MD-CUSUM)实现特征降维并得到健康指标(HI),能够在低... 详细信息

故障特征提取是轴承健康状态描述的关键,然而当前常用方法提取的特征往往维数较高或信息缺失,无法单调性地反应轴承健康状态,且预测结果不能有效反应轴承退化趋势。应用累积马氏距离(MD-CUSUM)实现特征降维并得到健康指标(HI),能够在低维层面上单调性地反应轴承健康状态;构建时滞性支持向量回归(TD-SVR)模型,提高滚动轴承健康状态预测精度。通过试验数据分析对比了MD-CUSUM与等距特征映射(ISOMAP)的优劣,结果表明MDCUSUM和TD-SVR相结合在轴承健康状态预测方面具有更好地效果。

关键词：滚动轴承健康指标累积马氏距离时滞性支持向量回归等距特征映射