Python轴承故障诊断 (三)经验模态分解EMD

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-16
经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种自适应信号处理方法,适用于非线性、非平稳信号的分析。EMD通过将信号分解为多个本征模态函数(Intrinsic Mode Functions, IMF)的叠加,每层IMF代表原始信号的特定频率成分。IMF的定义包括信号上下包络线对称且极值点反复跨越x轴。EMD过程包含极值点提取、上下包络线构建、均值函数计算和一维信号的迭代分解,直至剩余信号变为单调信号或满足IMF条件。最终分解结果由一系列IMF构成,能够重构原始信号,揭示其局部特征和振荡模式。在Python中,使用PyEMD库实现EMD方法。通过加载凯斯西储大学轴承故障数据集,选取特定长度的驱动端加速度信号进行EMD分解,分析得到的信号分量,可用于信号重构、去噪、频率分析、特征提取、预测、模式识别、异常检测等。参考文献包括对EMD理论的深入阐述和非平稳数据分解实践指南。

Python轴承故障诊断 (三)经验模态分解EMD
最终分解结果由一系列IMF构成,能够重构原始信号,揭示其局部特征和振荡模式。在Python中,使用PyEMD库实现EMD方法。通过加载凯斯西储大学轴承故障数据集,选取特定长度的驱动端加速度信号进行EMD分解,分析得到的信号分量,可用于信号重构、去噪、频率分析、特征提取、预测、模式识别、异常检测等。参考文献包括对...

Python轴承故障诊断 (二)连续小波变换CWT
通过连续小波变换生成的时频图像,用于轴承故障的诊断分类。CWRU轴承数据集被划分为训练集、验证集和测试集,采用VGG网络模型进行训练,初步达到了90%的准确率,表明CWT在轴承故障诊断中的有效性。对于更深入的分析和代码示例,可以参考原文链接获取。

Python-凯斯西储大学(CWRU)轴承数据解读与分类处理
基于Python的故障诊断和分类的研究思路包括对一维故障数据进行分类和把一维故障数据转换为图像进行分类,重点介绍了关于轴承故障数据时频图像分类的方法。时频分析方法采用时域和频域的二维联合表示,可以实现非平稳信号局部特性的精确描述。常用的时频分析方法包括连续小波变换(CWT)等。在讲解中,以连续小波变...

Python轴承故障诊断 (一)短时傅里叶变换STFT
本文基于凯斯西储大学(CWRU)轴承数据,探讨短时傅里叶变换(STFT)原理与参数选择,并通过Python实现对故障数据的时频图像分类。首先简述傅里叶变换的局限性,然后介绍STFT原理,指出它结合了时间和频率的局部分析能力,适合非平稳信号的分析。STFT原理和过程包括时间分割和傅里叶变换,通过窗口函数将信号分...

轴承PHM相关数据集
1. **CWRU(凯斯西储大学轴承数据中心)**提供广泛使用的数据集,MATLAB可以直接读取。Python和R语言亦有相关库支持数据处理。2. **MFPT(机械故障预防技术学会)**的数据集由NRG Systems总工程师Eric Bechhoefer博士收集,适用于故障诊断研究。3. **德国Paderborn大学**的数据集较新,适合深度学习和...

旋转机械振动信号的包络谱分析(以西储大学轴承振动信号为例,Python)
傅里叶谱分析通过傅里叶变换将信号从时间域转换到频率域,揭示信号的频率特性。在轴承故障诊断中,对比不同频率成分的分布与幅值,能有效识别轴承故障及其严重程度。解调谱分析则是对调制信号进行包络解调,适用于局部损伤故障的检测。系统固有频率调制故障产生的宽带冲击,解调分析提取出包含故障特征的低频成分...

深度学习与西储大学轴承数据集(一)
以12kHz采样率的电机端轴承数据为例,数据集主要包括4种故障尺寸(内圈、滚动体、外圈)和正常状态,总共提供了9种故障分类。数据集中还包含了工况信息,即负载和转速的不同,有助于研究数据的差异。通常情况下,研究者会选取3至4种工况进行分析,以评估模型在不同条件下的泛化能力。在处理数据集时,...

凯斯西储轴承数据集解读与整理
在整合数据时,应确保样本的多样性和代表性,以便训练出更加准确的故障识别模型。总结来说,凯斯西储轴承数据集是一个宝贵的资源,提供了丰富的故障样本,通过细致的整理和合并,我们可以构建出更为精确和鲁棒的故障诊断模型。在进行实际应用时,务必关注数据的质量控制和特征选择,以优化模型的性能。

采用SE-net注意力残差网络对美国西储大学轴承故障数据集进行诊断完整...
SE-net模型在残差块中集成注意力机制,以此突出与目标相关的特征通道,弱化无关特征,提升模型性能。本次实验使用的数据集源自美国西储大学的轴承故障诊断数据,包含10个故障类别,共计48k\/0HP。为了模拟实际工作环境中的噪声干扰,我们在测试样本上添加了不同信噪比的白噪声。实验结果显示,SE-net模型表现...

西储大学轴承数据怎么处理与应用?
综上所述,处理与应用西储大学轴承数据时,应根据数据特性和具体需求选择合适的方法。从一维卷积神经网络到长短时记忆网络,再到支持向量机以及基于Python的包络谱分析,这些技术为轴承状态监测与故障诊断提供了强大的支持。通过正确应用这些方法,可以有效识别轴承的健康状况,及时采取预防措施,确保设备的可靠...