Weak Fault Feature Extraction of the Rotating Machinery Using Flexible Analytic Wavelet Transform and Nonlinear Quantum Permutation Entropy

非线性系统 排列(音乐) 小波 量子 小波变换 特征提取 模式识别(心理学) 熵(时间箭头) 数学 计算机科学 统计物理学 算法 物理 人工智能 量子力学 声学
作者
Lili Bai,Wenhui Li,He Ren,Feng Li,Tao Yan,Chen Li-rong
出处
期刊:Computers, materials & continua 卷期号:79 (3): 4513-4531
标识
DOI:10.32604/cmc.2024.051348
摘要

Addressing the challenges posed by the nonlinear and non-stationary vibrations in rotating machinery, where weak fault characteristic signals hinder accurate fault state representation, we propose a novel feature extraction method that combines the Flexible Analytic Wavelet Transform (FAWT) with Nonlinear Quantum Permutation Entropy.FAWT, leveraging fractional orders and arbitrary scaling and translation factors, exhibits superior translational invariance and adjustable fundamental oscillatory characteristics.This flexibility enables FAWT to provide well-suited wavelet shapes, effectively matching subtle fault components and avoiding performance degradation associated with fixed frequency partitioning and low-oscillation bases in detecting weak faults.In our approach, gearbox vibration signals undergo FAWT to obtain sub-bands.Quantum theory is then introduced into permutation entropy to propose Nonlinear Quantum Permutation Entropy, a feature that more accurately characterizes the operational state of vibration simulation signals.The nonlinear quantum permutation entropy extracted from sub-bands is utilized to characterize the operating state of rotating machinery.A comprehensive analysis of vibration signals from rolling bearings and gearboxes validates the feasibility of the proposed method.Comparative assessments with parameters derived from traditional permutation entropy, sample entropy, wavelet transform (WT), and empirical mode decomposition (EMD) underscore the superior effectiveness of this approach in fault detection and classification for rotating machinery.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Mona完成签到 ,获得积分10
刚刚
高高烙完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
贤惠的醉蝶完成签到,获得积分20
2秒前
晓珈越完成签到,获得积分10
2秒前
斯文败类应助林大大采纳,获得10
3秒前
3秒前
zwy应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
葡萄成熟完成签到,获得积分10
3秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
贝贝应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大咸鱼发布了新的文献求助10
4秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
CUIYU应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
Airblew发布了新的文献求助30
6秒前
核桃发布了新的文献求助10
6秒前
ru发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
8秒前
一种信仰完成签到 ,获得积分10
9秒前
CipherSage应助叽里呱啦采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5588775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671698
关于积分的说明 14788654
捐赠科研通 4626241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531957
邀请新用户注册赠送积分活动 1500530
关于科研通互助平台的介绍 1468329