简化的循环双谱在滚动轴承故障诊断中的应用

"郭庆丰和梁亚峰在成都航空职业技术学院的研究中，探讨了循环双谱在滚动轴承故障特征提取的应用。他们利用循环双谱分析技术处理循环平稳、非线性和非高斯信号，并能有效抑制高斯噪声的优势，将其用于滚动轴承的故障诊断。然而，循环双谱的计算复杂度高，且谱图信息冗余，因此进行了简化处理，通过在对角切片后再进行二次峰值频率切片，提高了特征提取的效率和直观性。实际的仿真和实验验证了这种方法的有效性。" 循环双谱是一种高级的信号处理工具，特别适用于处理具有周期性或循环特性的信号，例如在机械设备中常见的滚动轴承故障。滚动轴承是机械系统的关键组件，其工作状态直接影响设备的可靠性和效率。当轴承出现故障时，会产生特定的振动和声学信号，这些信号通常是非线性和非高斯分布的，因此传统的方法可能难以准确识别。 高阶循环统计量，如循环双谱，能够揭示信号中隐藏的周期性和非线性特征。循环双谱分析方法通过对信号进行傅里叶变换的二次交叉乘积，可以捕捉到信号在不同频率间的相位关系，从而识别出故障模式。然而，由于计算涉及大量的复数运算，这使得直接应用循环双谱在大数据量时变得困难，而且生成的谱图信息过于复杂，不利于直观解读。 为了克服这些问题，研究者们提出了简化循环双谱的策略。首先，对原始的循环双谱进行对角切片，这一操作减少了计算量并降低了数据维度，使得处理更加高效。随后，进一步进行二次峰值频率切片，这有助于突出与故障相关的特征频率，使特征提取更加精确和直观。通过这种方式，即使在噪声环境中也能有效地识别出滚动轴承的故障特征。 实证分析和实验结果表明，这种简化的循环双谱方法在滚动轴承故障诊断中表现出了良好的性能，能够准确地提取出故障特征，为早期发现和预防设备故障提供了有效的工具。这种方法对于提升机械设备的维护策略，减少停机时间和维修成本具有重要意义，特别是在工业自动化和智能制造领域。 循环双谱及其简化应用为滚动轴承故障诊断提供了一种创新的解决思路，它利用非高斯信号处理能力，克服了传统方法的局限性，实现了对复杂故障特征的有效提取。未来，这种技术有望被更广泛地应用于各种工程领域，以提升设备健康管理的智能化水平。