Multiscale Entropy Constrained Decomposition for Time-Frequency Enhancement in Industrial Machinery Vibration Signals

作者
K B Krishnendu,Pyari Mohan Pradhan
标识
DOI:10.1109/icitee66631.2025.11338214
摘要

The diagnostics of rotational machinery using vibration signal is limited due to the presence of noise and components overlap in time-frequency (TF) domain representation. Traditional signal decomposition algorithms, like empirical mode decomposition (EMD) and variational mode decomposition (VMD), would often extract redundant or noise-dominated modes, leading to loss of the diagnostic accuracy. In this paper, a new entropy constrained mode decomposition framework is introduced to improve the clarity of signals, by using the multiscale permutation entropy (MPE) calculated on the Teager-Kaiser energy series (TKES) of each mode. Unlike fixed filtering or postprocessing approaches, this approach quantifies the structural complexity of the decomposed modes at various time scales. Modes with low entropy are regarded as fault-related, representing deterministic transients, while high-entropy modes are discarded as noise or irrelevant information. The chosen modes are then reconstructed to create the denoised signal which in turn is analyzed through a sharpened TF representation for improved resolution and interpretability. Experimental results obtained on a synthetic ball bearing fault vibration signal demonstrate that the proposed approach is capable of achieving better transient localization as opposed to baseline decomposition methods. The proposed method provides a data-based approach to mode selection that offers robust fault diagnosis.

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
刚刚
LUAN发布了新的文献求助10
刚刚
简单面包完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
善良茗茗完成签到,获得积分10
3秒前
所所的应助被梧桐雨210采纳,获得10
3秒前
悄然飘去发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
eryuan完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
刘承昭发布了新的文献求助10
6秒前
上上签完成签到,获得积分10
7秒前
hklong完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
令狐擎宇发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
无极微光的应助被一一一采纳,获得20
10秒前
美满的书包完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
万能图书馆的应助被砰砰采纳,获得10
11秒前
千里毅发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
殷勤的岱周完成签到 ,获得积分10
12秒前
Jay发布了新的文献求助30
13秒前
bkagyin的应助被clear采纳,获得10
13秒前
14秒前
朴实的天蓝完成签到 ,获得积分10
14秒前
zyl完成签到,获得积分10
14秒前
kk雯发布了新的文献求助10
15秒前
FashionBoy的应助被刘承昭采纳,获得10
15秒前
gjh_gzqg的应助被梧桐雨210采纳,获得10
15秒前
又夏发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
maf2007完成签到,获得积分10
17秒前
碎玉如雪完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.4的应助被三岁采纳,获得10
18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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8054199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9481235
关于积分的说明 21306307
捐赠科研通 7622247
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394217
关于科研通互助平台的介绍 2525090
邀请新用户注册赠送积分活动 2432213