76、机械故障诊断方法的实验验证与旋转编码器信号分析

机械故障诊断方法的实验验证与旋转编码器信号分析

1. 滚动轴承故障诊断实验验证

1.1 实验数据集

为评估某方法，构建了综合诊断任务，选用Case Western Reserve University的公共滚动轴承数据库作为验证数据集。实验在四种工况下进行：
| 工况 | 转速（rpm） | 负载（hp） |
| — | — | — |
| 工况1 | 1797 | 0 |
| 工况2 | 1772 | 1 |
| 工况3 | 1750 | 2 |
| 工况4 | 1730 | 3 |

数据由加速度计以12 kHz的采样频率采集。数据集中有四种健康状态：正常状态、内圈故障、外圈故障和滚子故障，且每种故障状态有不同的严重程度，如7 mils、14 mils和21 mils（1 mil = 0.001英寸）。对于每种工况，有十个轴承健康类别，每个类别有1000个长度为1024的样本。每个健康类别随机选取70%的样本作为源域，其余作为目标域。基于此数据集，设计了九个迁移任务进行实验验证，如T01表示以0 hp的标记数据为源域，1 hp的未标记数据为目标域。

1.2 实验结果

为减少随机性，每个任务重复十次试验。该方法的分类结果如图所示，平均准确率和标准差如下表：
| 任务 | 平均准确率（%） | 标准差 |
| — | — | — |
| T01 | 99.85 | 0.1499 |
| T02 | 99.89 | 0.1415 |
| T03 | 99.73 | 0.2126 |
| T10 | 99.54 | 0.