多尺度模糊熵及其在滾動軸承故障診斷中的應用

鄭近德等

摘要： 提出了一種新的時間序列復雜性度量的方法——多尺度模糊熵（multiscale fuzzy entropy，簡稱MFE）。多尺度模糊熵是基于模糊熵而定義的。模糊熵作為樣本熵的改進，是對時間序列復雜性和無規則程度的度量，而多尺度模糊熵則在模糊熵的基礎上引入了尺度因子，是對時間序列在不同尺度因子下復雜性的量度。與樣本熵、模糊熵和分形維數等其他表征復雜性的非線性動力學方法相比，多尺度模糊熵包含更多時間模式信息。論文首先介紹了模糊熵和多尺度模糊熵的概念，并將其應用于滾動軸承振動信號復雜性的量度，由此提出了一種基于多尺度模糊熵和支持向量機的滾動軸承故障診斷方法。試驗數據分析表明，新提出的方法能有效地提取故障特征，實現故障類型的診斷。