基于小波变换改进的VMD方法在滚动轴承故障诊断中的应用

摘要

滚动轴承振动信号具有非线性和非高斯的特征,精准、稳定地提取故障特征对于滚动轴承的故障诊断起着非常重要的作用.变分模式分解(Variation Mode Decomposition,VMD)是新近提出的一种信号分析方法,在应用到滚动轴承故障特征提取时可以在一定程度上提高特征提取的精确性与稳定性.然而VMD方法在处理中低频的非高斯,非线性信号时,会将临近中心频率的噪声信号当作有效信息进行处理,或者将有效信号当成噪声信号去除,严重时会干扰故障特征信息的提取,出现错误诊断结果.为了提高滚动轴承故障特征提取的准确性,提出一种基于小波变换的改进VMD分解方法.该方法对VMD算法中约束条件厂进行小波变换处理,去除中心频率附近的噪声信号,使得各个模态信号带宽之和最小,从而增强了对噪声信号的约束性.通过轴承实验分析表明,该方法提高了VMD方法对噪声的鲁棒性,在滚动轴承的故障特征提取方面,该方法与原VMD方法相比,更加为精确,更加稳定.