Title of article :
A Fault Diagnosis Method for Automaton Based on Morphological Component Analysis and Ensemble Empirical Mode Decomposition
Author/Authors :
Wang, F Department of Artillery Engineering - Army Engineering University, He Ping Road, Shijiazhuang, China , Fang, L Department of Artillery Engineering - Army Engineering University, He Ping Road, Shijiazhuang, China
Abstract :
In the fault diagnosis of automaton, the vibration signal presents non-stationary and non-periodic,
which make it difficult to extract the fault features. To solve this problem, an automaton fault diagnosis
method based on morphological component analysis (MCA) and ensemble empirical mode
decomposition (EEMD) was proposed. Based on the advantages of the morphological component
analysis method in the signal separation, using the morphological difference of the components in the
automatic vibration signal, different sparse dictionaries were constructed to separate the components,
eliminates the noise components and extracted the effective fault characteristic component, the
extracted impact components are decomposed by EEMD and the energy feature of each IMF
component is calculated as the fault features, then put the fault features into SVM (Support Vector
Machine) and identify the faults. Through the construction simulation example and the typical fault
simulation test of automatic machine, it showed that the morphological component analysis method
had better noise reduction and signal separation effect. Compared with the traditional EEMD method,
the feature extraction method based on the MCA-EEMD can distinguish automaton fault types more
effectively.
Farsi abstract :
در تشخيص خطا اتوماتيك، سيگنال ارتعاش ارائه غير ثابت و غير دوره اي است، كه باعث مي شود ويژگي هاي گسلي را استخراج كند. براي حل اين مشكل، يك روش تشخيص خطاي اتوماتيك براساس تجزيه و تحليل جزء مورفولوژيكي
مزاياي روش تجزيه و تحليل مؤلفه هاي (MCA) و تجزيه حالت تجربي (EEMD) پيشنهاد شد. بر اساس مزاياي روش تجزيه و تحليل مولفه هاي مورفولوژيكي در جداسازي سيگنال، با استفاده از اختلاف مورفولوژيكي مولفه ها در سيگنال ارتعاش اتوماتيك، لغت نامه هاي نزولي مختلف براي جداسازي قطعات، حذف اجزاء نويز و استخراج جزء مشخصه خطاي گشت ساخته شد. اجزاي تاثير استخراج شده توسط EEMD تجزيه مي شوند و ويژگي انرژي هر يك از اجراي IMF به عنوان ويژگي هاي خطا محاسبه مي شود و سپس ويژگي هاي خطا را به پشتيباني از ماشين بردار (SVM) و شناسايي خطاها اختصاص مي دهد. از طريق مثال شبيه سازي ساخت و آزمون معمول شبيه سازي خطاي دستگاه اتوماتيك، نشان داد كه روش تجزيه و تحليل مورفولوژيكي جزء بهتر از كاهش نويز و اثر جداسازي سيگنال است. در مقايسه با روش EEMD سنتي، روش استخراج ويژگي بر اساس MCA - EEMD
مي تواند انواع گسل هاي اتوماتيك را به طور موثر تر تشخيص دهد.
Keywords :
Ensemble Empirical Mode Decomposition , Morphological Component Analysis , Vibration Signal , Fault Diagnosis , Automaton