基于時(shí)延自相關(guān)與局部均值分解的齒輪故障診斷方法的研究
本文關(guān)鍵詞:基于時(shí)延自相關(guān)與局部均值分解的齒輪故障診斷方法的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪在發(fā)生故障時(shí),其故障信號(hào)是同時(shí)具有幅度調(diào)制與頻率調(diào)制的多分量信號(hào),通過對(duì)該調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)可以有效地提取出齒輪的故障特征信息。而傳統(tǒng)的解調(diào)方法只適用于單分量調(diào)制信號(hào)的解調(diào),在處理多分量調(diào)制信號(hào)時(shí),結(jié)果往往并不準(zhǔn)確。同時(shí)齒輪故障信號(hào)中往往含有大量的噪聲,嚴(yán)重影響著故障診斷的準(zhǔn)確性。為此,本文針對(duì)如何從具有噪聲干擾的齒輪故障信號(hào)中準(zhǔn)確地提取出齒輪的故障特征信息,進(jìn)行了以下研究: 首先,對(duì)多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,多分量的調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過時(shí)延白相關(guān)處理后,仍是多分量的調(diào)幅調(diào)頻信號(hào),并且各單分量中仍然蘊(yùn)含著原信號(hào)的各調(diào)制信息;多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的頻譜中各調(diào)制邊頻帶的能量也會(huì)因時(shí)延自相關(guān)處理而明顯地減小,使得能更加準(zhǔn)確地從其頻譜中識(shí)別出原信號(hào)中所蘊(yùn)含的各載波頻率。 其次,對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解以及局部均值分解等常用的信號(hào)分解方法進(jìn)行了對(duì)比,并對(duì)其在多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的分解與提純中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,局部均值分解方法較經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法更加適用于多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的分解,其對(duì)多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的分解與提純有著更加良好的效果;局部均值分解方法分解所得的PF分量較經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解所得的IMF分量與Hilbert包絡(luò)解調(diào)這類針對(duì)調(diào)制信號(hào)的解調(diào)方法有著更加良好的匹配性;局部均值分解的準(zhǔn)確性容易受到噪聲的影響,需要將局部均值分解方法與有效的降噪方法相結(jié)合才能得到良好的分解結(jié)果。 然后,將時(shí)延自相關(guān)處理與局部均值分解方法相結(jié)合,提出一種有效的齒輪故障診斷方法。該方法首先對(duì)齒輪故障信號(hào)進(jìn)行時(shí)延自相關(guān)處理以減小噪聲干擾,再通過局部均值分解對(duì)多分量進(jìn)行分解,獲得一系列的提純PF分量,再通過對(duì)各提純PF分量分別進(jìn)行Hilbert包絡(luò)解調(diào)以及FFT分析,最后通過幅值疊加的方式獲得聯(lián)合包絡(luò)解調(diào)譜以及聯(lián)合幅值譜,從中便可準(zhǔn)確地提取出齒輪的故障特征信息。 最后,通過模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行了測(cè)試,并將其與Hilbert包絡(luò)解調(diào)以及時(shí)延自相關(guān)解調(diào)等方法進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,該方法能有效地從具有噪聲干擾的多分量的齒輪故障調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)中提取出齒輪故障特征信息,并且其診斷結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
【關(guān)鍵詞】:調(diào)幅調(diào)頻 解調(diào) 時(shí)延自相關(guān) LMD PF分量
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 引言10
- 1.2 齒輪故障的基本形式10-11
- 1.3 齒輪故障診斷原理11-12
- 1.4 信號(hào)分析方法的研究現(xiàn)狀12-15
- 1.4.1 解調(diào)分析方法12-13
- 1.4.2 降噪方法13
- 1.4.3 多分量分解方法13-15
- 1.5 本文研究的內(nèi)容15-16
- 第2章 齒輪故障信號(hào)的時(shí)延自相關(guān)分析16-29
- 2.1 齒輪振動(dòng)信號(hào)16-19
- 2.1.1 正常齒輪振動(dòng)信號(hào)16
- 2.1.2 齒輪故障信號(hào)16-17
- 2.1.3 典型齒輪故障調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)及其頻譜分析17-19
- 2.2 時(shí)延自相關(guān)降噪原理19-22
- 2.3 多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延自相關(guān)分析與測(cè)試22-28
- 2.3.1 多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延自相關(guān)分析22-24
- 2.3.2 多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延自相關(guān)處理測(cè)試24-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第3章 多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的分解與提純方法的研究29-38
- 3.1 多分量分解方法29-31
- 3.1.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解29-30
- 3.1.2 局部均值分解30-31
- 3.2 LMD方法和EMD方法的對(duì)比研究31-32
- 3.3 LMD與EMD在多分量調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的分解與提純中的應(yīng)用研究32-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第4章 齒輪故障特征提取方法的研究38-46
- 4.1 Hilbert包絡(luò)解調(diào)38-42
- 4.2 齒輪故障特征信息的提取研究42-43
- 4.3 齒輪故障診斷方法43-45
- 4.4 本章小結(jié)45-46
- 第5章 故障診斷方法的數(shù)據(jù)模擬測(cè)試46-57
- 5.1 測(cè)試信號(hào)46
- 5.2 時(shí)延自相關(guān)處理46
- 5.3 LMD方法的分解與提純46-51
- 5.4 聯(lián)合包絡(luò)解調(diào)譜分析51-53
- 5.5 聯(lián)合幅值譜分析53-55
- 5.6 本章小結(jié)55-57
- 第6章 總結(jié)與展望57-59
- 6.1 總結(jié)57-58
- 6.2 展望58-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 致謝63
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于時(shí)延自相關(guān)與局部均值分解的齒輪故障診斷方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):355843
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