复合多尺度包络模糊熵在滚动轴承故障诊断中的应用

来源：振动与冲击杂志2025年第9期北京时间：

作者：李姜宏, , 郑近德lqdlzheng, , 潘海洋, , 程 健, , 童靳于,

单位：1.安徽工业大学机械工程学院，安徽 马鞍山243032；2.安徽省智能破拆装备工程实验室，安徽 马鞍山243032

摘要：模糊熵(Fuzzy entropy, FE)自提出以来就被广泛用于滚动轴承振动信号的时间序列复杂性度量，但模糊熵在单一时间序列的分析中可能无法充分捕获轴承振动信号所有故障特征。针对这一弊端，本文定义出一种包络模糊熵(Envelope fuzzy entropy, EFE)作为新的复杂性度量指标。进一步利用复合粗粒化的方式对时间序列的包络信号进行复合多尺度处理，提出了复合多尺度包络模糊熵(Composite multi-scale envelope fuzzy entropy, CMEFE)，旨在全面揭示信号的故障特征。此外，通过仿真信号验证了CMEFE能够区分不同类型的模拟信号，对比其他非线性动力学方法，结果表明本文提出的方法对于不同模拟信号的区分效果更为显著。在此基础上，提出一种基于复合多尺度包络模糊熵与萤火虫优化支持向量机的滚动轴承故障诊断方法。与现有方法进行对比，验证了该方法的可行性与优越性。<br>

关键词：模糊熵；包络模糊熵；多尺度模糊熵；复合多尺度包络模糊熵；萤火虫优化支持向量机；滚动轴承故障诊断