高端裝備制造產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代國家的核心競爭力,在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位。高端機(jī)械裝備在運(yùn)行過程中一般要經(jīng)歷各種復(fù)雜苛刻服役環(huán)境,如高速、高溫、重載等,使得機(jī)械裝備及其關(guān)鍵部件性能退化,出現(xiàn)故障。重要機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生會帶來經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。為了保障機(jī)械裝備的安全可靠運(yùn)行,需要準(zhǔn)確及時地診斷出其服役過程中出現(xiàn)的故障。本文以先進(jìn)的健康監(jiān)測和故障診斷技術(shù)為研究目標(biāo),以自適應(yīng)時-頻特征增強(qiáng)為主題,針對傳統(tǒng)時頻方法分析非平穩(wěn)快時變信號的時頻聚集性差、時頻脊線提取精度差以及微弱故障特征識別的問題,提出了高階同步壓縮小波變換提高信號時頻能量集中程度;提出了自適應(yīng)時頻脊線提取算法,解決多脊線、交叉脊線和間斷脊線的提取問題;提出了自適應(yīng)譜峭度算法,從參數(shù)估計角度,自適應(yīng)估計信號屬性,提取微弱故障特征;提出了導(dǎo)波時頻特征增強(qiáng)和導(dǎo)波傳播模式估計算法實現(xiàn)了導(dǎo)波特征增強(qiáng)和導(dǎo)波混疊模式分離。為了處理非平穩(wěn)快時變信號,提出了高階同步壓縮小波變換。其核心思想是構(gòu)建高階瞬時頻率估計算子,通過提高時頻平面上每點的瞬時頻率估計精度,以達(dá)到提高信號時頻能量集中程度的目的。根據(jù)Plancherel定理給出了該算法的實現(xiàn)格式... 

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 時頻分析方法的現(xiàn)狀
        1.2.2 時頻脊線提取方法的現(xiàn)狀
        1.2.3 時頻分析在機(jī)械故障診斷應(yīng)用的現(xiàn)狀
        1.2.4 微弱故障特征提取方法的現(xiàn)狀
        1.2.5 時頻分析方法及其健康監(jiān)測應(yīng)用中面臨的問題
    1.3 本文研究工作
第二章 高階同步壓縮小波變換
    2.1 引言
    2.2 同步壓縮變換原理
    2.3 高階同步壓縮小波變換原理
    2.4 高階同步壓縮小波變換理論分析
    2.5 高階同步壓縮小波變換性質(zhì)證明
    2.6 高階同步壓縮小波變換算法實現(xiàn)
    2.7 仿真分析與應(yīng)用研究
        2.7.1 仿真分析
        2.7.2 應(yīng)用研究
    2.8 本章小結(jié)
第三章 自適應(yīng)時頻脊線提取算法
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)時頻脊線提取算法回顧
        3.2.1 直接最大值脊線提取算法
        3.2.2 懲罰函數(shù)脊線提取算法
        3.2.3 動態(tài)路徑優(yōu)化算法
    3.3 自適應(yīng)時頻脊線提取算法原理
        3.3.1 計算潛在峰值
        3.3.2 跟蹤脊線目標(biāo)
    3.4 仿真分析與應(yīng)用研究
        3.4.1 多脊線提取驗證
        3.4.2 交叉間斷脊線提取驗證
        3.4.3 實際信號脊線提取驗證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 自適應(yīng)譜峭度算法
    4.1 引言
    4.2 譜峭度回顧
    4.3 自適應(yīng)譜峭度
        4.3.1 基于形態(tài)學(xué)濾波器計算峰值分布平面
        4.3.2 基于大津算法的閾值挑選
        4.3.3 基于Meyer小波的濾波器組
    4.4 仿真分析與應(yīng)用研究
        4.4.1 仿真分析
        4.4.2 應(yīng)用研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 導(dǎo)波模式分離研究
    5.1 引言
    5.2 導(dǎo)波基本理論
    5.3 導(dǎo)波時頻特征增強(qiáng)算法
    5.4 導(dǎo)波傳播模式估計算法
    5.5 應(yīng)用研究
        5.5.1 Lamb波模式混疊信號分析
        5.5.2 疲勞裂紋損傷信號分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 本文的創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間成果
附錄 高階同步壓縮小波變換性質(zhì)引理證明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于線調(diào)頻小波路徑追蹤階比能量解調(diào)的齒輪輪齒裂紋故障診斷[J]. 陳向民,于德介,任凌志,皮維.  中國機(jī)械工程. 2011(21)
[2]基于多尺度線調(diào)頻基稀疏信號分解的廣義解調(diào)方法及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 皮維,于德介,彭富強(qiáng).  機(jī)械工程學(xué)報. 2010(15)
[3]基于多尺度線調(diào)頻基稀疏信號分解的軸承故障診斷[J]. 彭富強(qiáng),于德介,羅潔思,武春燕.  機(jī)械工程學(xué)報. 2010(07)

博士論文
[1]參數(shù)化時頻分析理論、方法及其在工程信號分析中的應(yīng)用[D]. 楊揚(yáng).上海交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]多分量非平穩(wěn)信號的時頻分析方法研究[D]. 張雪芹.山東大學(xué) 2018



本文編號：3687795