Sparsity-based signal extraction using dual Q-factors for gearbox fault detection

增广拉格朗日法 故障检测与隔离 小波 计算机科学 算法 特征提取 凸优化 缩小 最优化问题 断层(地质) 数学优化 模式识别(心理学) 人工智能 数学 正多边形 执行机构 几何学 地质学 地震学
作者
Wangpeng He,Binqiang Chen,Nianyin Zeng,Yanyang Zi
出处
期刊:Isa Transactions [Elsevier]
卷期号:79: 147-160 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.isatra.2018.05.009
摘要

Early detection of faults developed in gearboxes is of great importance to prevent catastrophic accidents. In this paper, a sparsity-based feature extraction method using the tunable Q-factor wavelet transform with dual Q-factors is proposed for gearbox fault detection. Specifically, the proposed method addresses the problem of simultaneously extracting periodic transients and high-resonance component from noisy data for the gearboxes fault detection purpose. Firstly, a sparse optimization problem is formulated to jointly estimate the useful components from the noisy observation. In order to promote wavelet sparsity, non-convex regularizations are employed in the cost function of the optimization problem. Then, a fast converging, computationally efficient iterative algorithm which termed SpaEdualQA (the sparsity-based signal extraction algorithm using dual Q-factors) is developed to solve the formulated optimization problem. The derivation of the proposed fast algorithm combines the split augmented Lagrangian shrinkage algorithm (SALSA) with majorization-minimization (MM). Finally, the effectiveness of the proposed SpaEdualQA is validated by analyzing numerical signals and real data collected from engineering fields. The results demonstrated that the proposed SpaEdualQA can effectively extract periodic transients and high-resonance component from noisy vibration signals.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
李健应助搁浅采纳,获得10
2秒前
Owen应助陈炳蓉采纳,获得10
3秒前
杳鸢应助LT采纳,获得10
3秒前
Aurora发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
jzy发布了新的文献求助10
5秒前
刘才华完成签到 ,获得积分10
5秒前
希望天下0贩的0应助Cryo采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
anyunyi发布了新的文献求助10
8秒前
Yfvonne发布了新的文献求助10
9秒前
nushell发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
云鲲发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
zho发布了新的文献求助10
14秒前
jzy完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
陈吉止发布了新的文献求助10
17秒前
11111发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
星辰大海应助啊懂采纳,获得10
19秒前
20秒前
lb发布了新的文献求助30
20秒前
温超发布了新的文献求助10
21秒前
炙热柚子应助落寞的采白采纳,获得10
22秒前
anyunyi发布了新的文献求助10
22秒前
田様应助温超采纳,获得10
25秒前
王文学完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
Jasper应助万雨斌采纳,获得10
27秒前
30秒前
孙世敏发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
啊懂发布了新的文献求助10
35秒前
anyunyi发布了新的文献求助10
36秒前
Research发布了新的文献求助10
37秒前
zho发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
Crystal structures of UP2, UAs2, UAsS, and UAsSe in the pressure range up to 60 GPa 570
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3465532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3058673
关于积分的说明 9062588
捐赠科研通 2749045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1508272
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696885
邀请新用户注册赠送积分活动 696535