基于AdaBoost_RVM的滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、滾動(dòng)軸承作為關(guān)鍵機(jī)械基礎(chǔ)件，其性能好壞直接關(guān)系到整機(jī)設(shè)備的性能、功能和效率。滾動(dòng)軸承的剩余壽命(RUL)綜合反映了軸承運(yùn)行過(guò)程中受損情況和故障程度，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其剩余壽命可為預(yù)防性維修決策提供依據(jù)，延長(zhǎng)設(shè)備生命周期，提高整機(jī)的可靠性和利用率，避免安全事故。
　　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法是滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)的主要手段之一，其過(guò)程主要包括獲取數(shù)據(jù)、特征處理及剩余壽命預(yù)測(cè)三部分。論文對(duì)特征處理和剩余壽命預(yù)測(cè)兩個(gè)方面開(kāi)展研究。
　　特征處理方面，

2、包括特征提取、預(yù)處理和特征選擇三部分。為提取更加全面敏感的特征，論文采用變分模態(tài)分解（VMD）將振動(dòng)信號(hào)分解為若干模態(tài)，提取每個(gè)模態(tài)的能量比作為時(shí)頻域特征，與振動(dòng)信號(hào)時(shí)域、頻域特征共同構(gòu)造高維原始特征集。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)不同軸承特征幅值范圍、以及訓(xùn)練和測(cè)試特征歸一化的一致性，采用相似性度量方法對(duì)構(gòu)造的原始特征集歸一化處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，時(shí)頻域特征VMD能量比有效，相似性度量方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同軸承特征的歸一化處理。
　　剩余壽命預(yù)測(cè)方面，

3、包括構(gòu)建性能退化趨勢(shì)健康指標(biāo)和預(yù)測(cè)剩余壽命兩部分。針對(duì)剩余壽命預(yù)測(cè)過(guò)程中，失效閾值不易確定、單一模型預(yù)測(cè)誤差較大的問(wèn)題，提出基于AdaBoost集成相關(guān)向量機(jī)(RVM)模型。利用相關(guān)性、單調(diào)性和魯棒性3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)歸一化后的特征選擇，將選擇后的特征輸入到多個(gè)RVM中，由AdaBoost集成算法構(gòu)建強(qiáng)預(yù)測(cè)器模型AdaBoost_RVM1，并利用其構(gòu)建健康指標(biāo)，同時(shí)確定失效閾值，之后進(jìn)一步訓(xùn)練得到AdaBoost RVM2，進(jìn)而預(yù)測(cè)未來(lái)失效