發(fā)布時(shí)間：2020-04-14 01:40

【摘要】： 滾動(dòng)軸承既是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的最常用部件之一,又是極易發(fā)生損傷的元件,對(duì)滾動(dòng)軸承的故障診斷研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在故障診斷過程中,從故障振動(dòng)信號(hào)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(hào)處理技術(shù)的運(yùn)用在特征提取過程中發(fā)揮著核心的作用。 對(duì)于滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)一類的非平穩(wěn)、非線性信號(hào),傳統(tǒng)時(shí)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(shí)傅立葉變換、Wigner—Ville分布、小波變換等時(shí)頻分析方法的特點(diǎn)與局限。隨后通過對(duì)瞬時(shí)頻率、內(nèi)模函數(shù)、Hilbert譜等基本概念的介紹,對(duì)由美籍華人N.E.Huang等人提出的經(jīng)驗(yàn)?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(hào)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(hào)頻率、幅值的局部瞬時(shí)變化規(guī)律的本質(zhì),驗(yàn)證了EMD方法自適應(yīng)性、多分辨率、完備性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。 本文還針對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解在實(shí)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?jī)煞N小波分析與EMD方法的結(jié)合,對(duì)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(shì),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(diǎn),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(hào)的分解效率和精度,對(duì)噪聲干擾也有一定的抑制作用。通過仿真信號(hào)和滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào)的檢驗(yàn),證明了小波包與EMD結(jié)合方法的可行性和有效性。
【圖文】：

實(shí)際篩分過程中，過多次數(shù)的迭代往往會(huì)產(chǎn)生一些沒有意義的調(diào)幅(AmplitudeModulatedFrequencyModulated，AMFM)信號(hào)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(gè)分量時(shí)，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(shí)，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(diǎn)的數(shù)目與過零點(diǎn)的數(shù)目相等或相差1個(gè)時(shí)，再連續(xù)次就停止。Huang等通過實(shí)驗(yàn)確定的s數(shù)為4一8次。而整個(gè)EMD分解過程還存在另一個(gè)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(hào)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH133.33

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本文編號(hào)：2626709