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NEW METHOD OF EXTRACTING WEAK FAILURE INFORMATION IN GEARBOX BY COMPLEX WAVELET DENOISING

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2008年第4期21卷 87-91页

作者： chen zhixin xu jinwu yang debin School of Mechanical Engineering University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 China

Because the extract of the weak failure information is always the difficulty and focus of fault detection. Aiming for specific statistical properties of complex wavelet coefficients of gearbox vibration signals, a new signal-denoising method which uses local adaptive algorithm based on dual-tree complex wavelet transform （DT-CWT） is introduced to extract weak failure information in gear, especially to extract impulse components. By taking into account the non-Gaussian probability distribution and the statistical dependencies among wavelet coefficients of some signals, and by taking the advantage of near shift-invariance of DT-CWT, the higher signal-to-noise ratio （SNR） than common wavelet denoising methods can be obtained. Experiments of extracting periodic impulses in gearbox vibration signals indicate that the method can extract incipient fault feature and hidden information from heavy noise, and it has an excellent effect on identifying weak feature signals in gearbox vibration signals.

关键词： Dual-tree complex wavelet transform Signal-denoising Gear fault diagnosis Early fault detection

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基于复小波块阈值的降噪方法及其在机械故障诊断中的应用

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机械工程学报 2007年第6期43卷 200-204页

作者：陈志新徐金梧杨德斌北京科技大学机械工程学院北京100083

提出一种基于对偶树复小波块阈值的信号降噪方法,并将其成功应用于机械故障诊断中。机械设备的振动信号都或多或少地含有噪声,导致弱故障信息的提取一直是故障诊断的难点和热点。提出的降噪方法充分利用对偶树复小波变换的平移不变性和... 详细信息

提出一种基于对偶树复小波块阈值的信号降噪方法,并将其成功应用于机械故障诊断中。机械设备的振动信号都或多或少地含有噪声,导致弱故障信息的提取一直是故障诊断的难点和热点。提出的降噪方法充分利用对偶树复小波变换的平移不变性和块阈值法的更优估计特性,可以获得比常规的小波降噪方法以及基于常规离散正交小波变换的NeighBlock降噪法更高的信噪比,不仅能有效抑制高斯白噪声,还能够去除冲击信号中的脉冲噪声。对实际信号的研究表明:这种降噪方法可以提取齿轮箱早期故障信息和强噪声背景情况下的隐含故障信息,特别对提取弱冲击故障信号非常有效。

关键词：对偶树复小波变换降噪块阈值故障诊断

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基于数学形态滤波的齿轮故障特征提取方法

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机械工程学报 2007年第2期43卷 71-75页

作者：章立军杨德斌徐金梧陈志新北京科技大学机械工程学院北京100083

针对齿轮故障特征的提取问题,提出一种根据信号形态特征对齿轮故障信号进行形态滤波的新方法。形态滤波是一种新的非线性滤波方式,可以有效地提取出信号的边缘轮廓以及信号的形状特征。对Lorenz信号进行不同结构元素的数学形态滤波处理... 详细信息

针对齿轮故障特征的提取问题,提出一种根据信号形态特征对齿轮故障信号进行形态滤波的新方法。形态滤波是一种新的非线性滤波方式,可以有效地提取出信号的边缘轮廓以及信号的形状特征。对Lorenz信号进行不同结构元素的数学形态滤波处理,证实形态滤波对抑制信号噪声、保留信号非线性特征方面的作用。采用长度为齿轮冲击周期长度的0．6-0．8倍的扁平结构元素,对齿轮断齿故障振动信号进行形态闭运算处理,并对滤波后的信号进行频谱分析。结果表明,利用形态滤波可以从齿轮断齿信号中成功提取隐含在噪声中的冲击故障特征。

关键词：形态滤波器结构元素齿轮特征提取

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互为Hilbert变换对的正交小波构造及其应用

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北京科技大学学报 2008年第4期30卷 446-451页

作者：陈志新徐金梧杨德斌北京科技大学机械工程学院北京100083

提出一种互为Hilbert变换对的小波代数构造方法.这种互为Hilbert变换对的小波基的构造是从构造小波的充要条件入手,利用延迟滤波器的思想,把问题化为代数方程组求解.该方法可以避免进行谱分解.经实验证实:由基于本文构造的小波对的对偶... 详细信息

提出一种互为Hilbert变换对的小波代数构造方法.这种互为Hilbert变换对的小波基的构造是从构造小波的充要条件入手,利用延迟滤波器的思想,把问题化为代数方程组求解.该方法可以避免进行谱分解.经实验证实:由基于本文构造的小波对的对偶树复小波变换可以得到比离散小波变换更好的特征提取效果.

关键词：小波构造 Hilbert变换对对偶树复小波变换滤波器故障诊断

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基于经验模态分解的混沌噪声背景下弱信号检测与信号提取

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机械科学与技术 2006年第2期25卷 220-224页

作者：陈志新徐金梧杨德斌章立军北京科技大学机械工程学院北京100083

基于经验模态分解方法,研究了在强混沌噪声背景下进行弱信号的检测与信号提取。对仿真信号的研究表明:用该方法可以直接提取出微弱的偶然性和周期性冲击时域信号,对弱谐波信号可能不能直接提取,但可以直接提取出其频率特征,这些弱冲击... 详细信息

基于经验模态分解方法,研究了在强混沌噪声背景下进行弱信号的检测与信号提取。对仿真信号的研究表明:用该方法可以直接提取出微弱的偶然性和周期性冲击时域信号,对弱谐波信号可能不能直接提取,但可以直接提取出其频率特征,这些弱冲击信号和弱谐波信号完全淹没在强的混沌噪声背景信号中,无论从时域上还是频域上基本上都看不出来。对齿轮箱的实际信号的研究也表明:尽管某些故障信号有时极其微弱,EMD方法也能有效地实现这些非线性非平稳信号的分离和提取,从而为机械设备故障诊断提供直观的有效的参考。

关键词：经验模态分解弱信号非线性非平稳信号混沌信号

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