基于擬合誤差最小化原則的奇異值分解降噪有效秩階次確定方法
本文選題:奇異值分解 + 降噪 ; 參考:《振動(dòng)與沖擊》2017年03期
【摘要】:為了最大限度地提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備故障振動(dòng)信號(hào)的信噪比,研究了奇異值分解降噪的原理,提出了一種新的奇異值分解降噪有效秩階次的確定方法。首先,對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行相空間重構(gòu),對(duì)吸引子軌跡矩陣進(jìn)行奇異值分解;然后,按不同的階數(shù),將奇異值分成信號(hào)組和噪聲組,對(duì)每次分組的結(jié)果,以階數(shù)為自變量、以奇異值為因變量,擬合成信號(hào)特征奇異值曲線和噪聲特征奇異值曲線,并求擬合誤差;最后,將擬合誤差最小值對(duì)應(yīng)的奇異值階數(shù)確定為有效秩階次,并進(jìn)行奇異值分解降噪。通過(guò)數(shù)值仿真和實(shí)際齒輪故障數(shù)據(jù)分析,表明該方法可以有效地提高信號(hào)的信噪比,為后期的故障特征提取創(chuàng)造有利條件。
[Abstract]:In order to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of fault vibration signals of rotating machinery, the principle of singular value decomposition (SVD) denoising is studied, and a new method for determining the effective rank order of SVD denoising is proposed. Firstly, the vibration signal is reconstructed in phase space, and singular value decomposition is carried out on the track matrix of the attractor. Then, the singular value is divided into signal group and noise group according to different order, and the order of each group is taken as the independent variable. Taking singular value as dependent variable, the characteristic singular value curve and noise characteristic singular value curve of quasi-synthetic signal are used, and the fitting error is obtained. Finally, the order of singular value corresponding to the minimum value of fitting error is determined to be the order of effective rank. Singular value decomposition is used to reduce noise. Numerical simulation and actual gear fault data analysis show that this method can effectively improve the signal-to-noise ratio of the signal and create favorable conditions for the later fault feature extraction.
【作者單位】: 海軍航空工程學(xué)院飛行器工程系;海軍航空工程學(xué)院飛行器檢測(cè)與應(yīng)用研究所;
【基金】:國(guó)家部委預(yù)研基金資助(9140A27020214JB1446)
【分類號(hào)】:TH17
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
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2 ;[J];;年期
,本文編號(hào):1857411
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