發(fā)布時間：2020-04-14 01:40

【摘要】： 滾動軸承既是旋轉(zhuǎn)機械中的最常用部件之一,又是極易發(fā)生損傷的元件,對滾動軸承的故障診斷研究具有重要的現(xiàn)實意義。在故障診斷過程中,從故障振動信號中提取故障特征是故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵,而現(xiàn)代信號處理技術(shù)的運用在特征提取過程中發(fā)揮著核心的作用。 對于滾動軸承振動信號一類的非平穩(wěn)、非線性信號,傳統(tǒng)時頻分析方法都具有各種各樣的局限性。本文首先分析了如短時傅立葉變換、Wigner—Ville分布、小波變換等時頻分析方法的特點與局限。隨后通過對瞬時頻率、內(nèi)模函數(shù)、Hilbert譜等基本概念的介紹,對由美籍華人N.E.Huang等人提出的經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法(Empirical Mode Decomposition)的原理和算法進(jìn)行了詳細(xì)說明,揭示了EMD分解方法將信號分解成一系列單分量成分,并通過Hilbert變換這一有效橋梁,反映信號頻率、幅值的局部瞬時變化規(guī)律的本質(zhì),驗證了EMD方法自適應(yīng)性、多分辨率、完備性等優(yōu)勢特點。 本文還針對經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解在實際應(yīng)用中存在的模式混疊、在低頻段產(chǎn)生多余IMF分量等問題,通過外部、內(nèi)部兩種小波分析與EMD方法的結(jié)合,對EMD篩分方法進(jìn)行了改進(jìn)。其中外部結(jié)合方法,利用小波去噪優(yōu)勢,在濾除干擾噪聲的基礎(chǔ)上與EMD方法結(jié)合,有效解決了EMD方法受噪聲干擾的問題;內(nèi)部結(jié)合方法,以內(nèi)模函數(shù)定義為出發(fā)點,創(chuàng)新性地提出了一種基于小波包的篩分方法(Wavelet Packet Based Sifting,WPBS),該方法不但規(guī)避了采用三次樣條擬合包絡(luò)線所引起的一系列問題,還提高了信號的分解效率和精度,對噪聲干擾也有一定的抑制作用。通過仿真信號和滾動軸承故障振動信號的檢驗,證明了小波包與EMD結(jié)合方法的可行性和有效性。
【圖文】：

實際篩分過程中，過多次數(shù)的迭代往往會產(chǎn)生一些沒有意義的調(diào)幅(AmplitudeModulatedFrequencyModulated，AMFM)信號分量;而迭代次數(shù)過得不到有意義的n吐F。為此，在篩選每一個分量時，都要進(jìn)行分量終止判定。H等先后提出過兩種停止迭代的判據(jù):仿柯西收斂準(zhǔn)則和s數(shù)準(zhǔn)則‘’5，’“’。(1)仿柯西收斂準(zhǔn)則:如式(2.7)定義，如果.嘰小于預(yù)先設(shè)定的數(shù)值(如0.2一時，迭代過程就停止。藝l人一，(‘)一人(‘)}，抵=二愁匕一一一一一一一—.........................……(2藝h:--:(‘)(2)S數(shù)準(zhǔn)則:當(dāng)極值點的數(shù)目與過零點的數(shù)目相等或相差1個時，再連續(xù)次就停止。Huang等通過實驗確定的s數(shù)為4一8次。而整個EMD分解過程還存在另一個停止判據(jù)，即分解終止準(zhǔn)則:當(dāng)分量。，

二 二_幾手刃廠、二廠。一，、。_， ____z壕僻工仁圖2一12仿真信號x3(t)的Hilbert譜Fig.z一12幾 eHi化ert:peetrum。 fstimulatea51，， alx3(t)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH133.33

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10 高耀智;譚援強;;基于1(1/2)譜與小波分析相結(jié)合的滾動軸承故障診斷[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

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5 見習(xí)記者 仝亞娜;孫彥廣：冶金故障診斷設(shè)備前景廣闊[N];機電商報;2005年

6 小田;網(wǎng)卡故障診斷[N];中國電腦教育報;2000年

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4 魯文波;基于聲場空間分布特征的機械故障診斷方法及其應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2012年

5 何小斌;基于統(tǒng)計學(xué)方法的自適應(yīng)過程監(jiān)控與故障診斷[D];上海交通大學(xué);2009年

6 劉永斌;基于非線性信號分析的滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測診斷研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 宋凱;基于PLS的統(tǒng)計質(zhì)量監(jiān)控研究與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2005年

8 李敏;復(fù)雜機械基于數(shù)據(jù)的建模與故障診斷[D];太原理工大學(xué);2010年

9 魯峰;航空發(fā)動機故障診斷的融合技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

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本文編號：2626709