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基于EMD与切片双谱的轴承故障诊断方法

北京航空航天大学学报 2010年第3期36卷 287-290页

作者：张琳黄敏北京航空航天大学工程系统工程系北京100191

针对轴承故障诊断问题,提出一种基于经验模态分解(EMD,Empirical Mode Decomposition)与切片双谱分析相结合的新方法.将原始信号分解成不同尺度的固有模态函数(IMF,Intrinsic Mode Function),求取IMF分量的包络,计算其对角切片双谱,提... 详细信息

针对轴承故障诊断问题,提出一种基于经验模态分解(EMD,Empirical Mode Decomposition)与切片双谱分析相结合的新方法.将原始信号分解成不同尺度的固有模态函数(IMF,Intrinsic Mode Function),求取IMF分量的包络,计算其对角切片双谱,提取由于二次相位耦合产生的非线性特征,得到轴承的故障特征频率.通过对仿真信号进行分析,表明该方法克服了传统的基于EMD的包络功率谱方法不能抑制噪声的缺点,同时较传统高阶谱方法计算量更小.给出了6205-2RS JEM SKF轴承诊断实例,说明了该方法的可用性.

关键词：故障诊断轴承 EMD 切片双谱

改进ITD和切片双谱的曳引机减速器故障特征提取

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机械科学与技术 2018年第3期37卷 386-390页

作者：傅其凤宋子博李松河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为有效识别曳引机减速器的故障特征频率,提出基于改进固有时间尺度分解(ITD)和切片双谱的故障诊断方法,采用分段三次Hermit插值求取信号的包络线,将减速器故障信号分解为若干个固有分量,选取相关分量并求取切片双谱,通过对比正常状态下... 详细信息

为有效识别曳引机减速器的故障特征频率,提出基于改进固有时间尺度分解(ITD)和切片双谱的故障诊断方法,采用分段三次Hermit插值求取信号的包络线,将减速器故障信号分解为若干个固有分量,选取相关分量并求取切片双谱,通过对比正常状态下频谱图与切片双谱,在剔除非二次相位耦合信息的基础上找到故障特征频率。通过仿真验证和诊断实例证明改进ITD和切片双谱能够有效剔除非二次相位耦合信息,实现对故障特征的准确提取。

关键词：减速器分段三次Hermit差值切片双谱二次相位耦合特征提取

基于LMD切片双谱和SVM轴承故障诊断研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2016年第5期43卷 62-67,82页

作者：何青褚东亮张昭毛新华华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

针对滚动轴承发生点蚀故障时峭度和1倍频能量都会发生变化的情况,提出了基于局部均值对故障信号进行分解的方法。该方法取峭度值较大有效分量信号进行重构,再做切片双谱进一步降低高斯噪声对特征频率的影响,提取故障特征1倍频、2倍频和... 详细信息

针对滚动轴承发生点蚀故障时峭度和1倍频能量都会发生变化的情况,提出了基于局部均值对故障信号进行分解的方法。该方法取峭度值较大有效分量信号进行重构,再做切片双谱进一步降低高斯噪声对特征频率的影响,提取故障特征1倍频、2倍频和3倍频并进行归一化处理得到特征向量。利用支持向量机对提取的特征向量进行训练与测试,从而识别故障与否及发生点蚀故障的程度。通过对实测滚动轴承振动信号的分析与诊断,验证了该方法的有效性,说明其具有良好的应用前景。

关键词：滚动轴承局部均值分解切片双谱支持向量机故障诊断

基于MED-EMD和切片双谱的滚动轴承故障特征提取

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轴承 2017年第11期 60-64页

作者：李延峰韩振南刘邱祖王志坚太原理工大学机械工程学院太原030024 中北大学机械与动力工程学院太原030051

针对风电齿轮箱中轴承故障信号非线性、非平稳的特点,提出了基于最小熵反褶积(MED)、经验模态分解(EMD)和切片双谱相结合的方法来提取轴承的微弱故障特征。通过MED-EMD将原始信号降噪分解为多个本征模态函数(IMF),对与原始信号相关性强... 详细信息

针对风电齿轮箱中轴承故障信号非线性、非平稳的特点,提出了基于最小熵反褶积(MED)、经验模态分解(EMD)和切片双谱相结合的方法来提取轴承的微弱故障特征。通过MED-EMD将原始信号降噪分解为多个本征模态函数(IMF),对与原始信号相关性强的IMF分量进行切片双谱分析,从而提取微弱故障特征频率。对仿真信号和风电齿轮箱轴承实测信号的分析表明:选取MED作为EMD的前置滤波器能够弥补强背景噪声下EMD分解的不足,切片双谱分析能够抑制高斯噪声,提高信噪比,得到了风电齿轮箱故障产生于中间齿轮轴电动机侧轴承内圈点蚀的正确判断。

关键词：滚动轴承风电齿轮箱 EMD MED 切片双谱故障诊断

基于切片双谱多重分形特征的雷达信号识别算法

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探测与控制学报 2019年第5期41卷 66-70页

作者：王书豪阮怀林国防科技大学电子对抗学院

针对现有算法识别率低、对噪声敏感的问题,提出了基于切片双谱多重分形特征的雷达信号识别算法。该算法采用切片双谱多重分形的方法进行识别,先利用双谱对角切片降低维度,再对得到的细节信号计算多重分形维数,求取广义维数和多重分形谱... 详细信息

针对现有算法识别率低、对噪声敏感的问题,提出了基于切片双谱多重分形特征的雷达信号识别算法。该算法采用切片双谱多重分形的方法进行识别,先利用双谱对角切片降低维度,再对得到的细节信号计算多重分形维数,求取广义维数和多重分形谱,提取多重分形特征输入到支持向量机中实现脉内调制雷达信号的有效识别。仿真结果表明,该方法对噪声具有较好的鲁棒性,在信噪比大于5dB时,识别率可以达到90%以上。

关键词：切片双谱多重分形广义维数支持向量机

基于ITD和切片双谱的滚动轴承局部损伤故障诊断

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轴承 2014年第8期 43-47页

作者：唐贵基庞彬华北电力大学机械工程学院河北保定071003

针对滚动轴承局部损伤故障诊断问题,提出一种基于本征时间尺度分解(ITD)和切片双谱的故障诊断方法。首先利用ITD方法将轴承故障信号分解为若干个合理旋转(PR)分量,然后对PR分量进行包络解调,并计算其切片双谱,提取轴承故障信号由于二次... 详细信息

针对滚动轴承局部损伤故障诊断问题,提出一种基于本征时间尺度分解(ITD)和切片双谱的故障诊断方法。首先利用ITD方法将轴承故障信号分解为若干个合理旋转(PR)分量,然后对PR分量进行包络解调,并计算其切片双谱,提取轴承故障信号由于二次相位耦合产生的非线性特征,确定轴承故障类型。为加快分解速度并减少分解运算量,对ITD方法迭代终止条件进行改进。对仿真信号的分析表明,ITD方法对信噪比较低的信号具有很好的分解效果,并验证了切片双谱在抑制噪声和剔除非二次相位耦合谐波方面的优势。

关键词：滚动轴承故障诊断切片双谱局部损伤二次相位耦合

基于MED-EMD和切片双谱的齿轮箱故障诊断研究

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基于MED-EMD和切片双谱的齿轮箱故障诊断研究

作者：李延峰太原理工大学

学位级别：硕士

在旋转机械中,齿轮箱是传递动力的主要部件,齿轮箱中的旋转部件如轴、轴承、齿轮等往往在复杂的变载荷环境下运行,这些部件因为疲劳损伤而产生微弱故障,而故障信号在强背景噪声下往往不易被察觉。如果任由微弱故障发展为严重故障,会造... 详细信息

在旋转机械中,齿轮箱是传递动力的主要部件,齿轮箱中的旋转部件如轴、轴承、齿轮等往往在复杂的变载荷环境下运行,这些部件因为疲劳损伤而产生微弱故障,而故障信号在强背景噪声下往往不易被察觉。如果任由微弱故障发展为严重故障,会造成严重的后果。因此选用恰当的降噪方法对早期故障特征提取意义重大。目前对于机械信号的处理多是忽略机械设备发生故障时所产生的非高斯非平稳振动信号,而传统的故障诊断方法又无法抑制高斯噪声对故障信号的影响,往往无法在故障初期提取到具有非平稳非高斯特性的微弱故障特征。针对齿轮箱的早期故障信号具有非线性、非平稳性、非高斯性且易受强背景噪声干扰的特点,本文提出了基于最小熵反褶积(MED)、经验模态分解(EMD)和切片双谱相结合的方法来提取微弱故障特征。主要研究内容如下:1)介绍了MED、EMD、互信息和切片双谱的各自的原理以及之间的联系和衔接,在此基础上运用MED-EMD切片双谱的方法分析了的仿真信号,对仿真信号经MED-EMD分解后的前三阶IMF分量进行了切片双谱分析后发现,在中低频段出现了载波频率1)1=70Hz,明显突出了调制频率1)2=200Hz及其边频簇、1)2的二倍频及其边频簇和载波频率1)9)=300Hz的边频簇。通过比较得到MED-EMD和切片双谱相结合的降噪效果在三种方法中是最优的,这验证了MED-EMD切片双谱方法应用到旋转设备故障诊断上是可行的。2)通过MED-EMD将原始信号降噪分解为多个本征模态函数(IMF),MED作为EMD的前置滤波器能够弥补强背景噪声下EMD分解的不足,选取和原始信号相关性强的IMF分量为有效分量并对其进行切片双谱分析,提取点蚀故障特征。切片双谱分析能够抑制高斯噪声对IMF分量的干扰,同时与传统的基于EMD分解的功率谱方法进行了结果的对比,验证了该方法的实用性和优越性。3)设计了具有冲击调制特点的仿真信号,通过对仿真信号的处理来完善算法;搭建齿轮箱试验台,采集并用文中方法分析了包含齿轮点蚀信息的振动信号,验证了基于MED-EMD和切片双谱的方法在应用到旋转设备故障诊断时的实用性;测试采集到的某型号风力发电机齿轮箱实际运行的故障信号,提取微弱故障特征并做出相应故障诊断,与开机检查的结果相匹配,得到了齿轮箱故障为中间轴靠电机侧的轴承内圈出现点蚀的正确结论,并与传统方法相对比,MED-EMD切片双谱的降噪明显提高了信噪比,表明该方法对微弱故障提取的有效性。

关键词：齿轮箱 EMD MED 切片双谱故障诊断

基于SSD和切片双谱的煤机轴承诊断方法研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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煤矿机械 2024年第8期45卷 175-178页

作者：吕延森薛虎平赵虎国家能源集团神东大保当煤矿筹建处陕西榆林719300 国能神东煤炭集团有限公司保德煤矿山西忻州036607

针对煤机轴承振动信号受噪声、冲击载荷等因素影响,其故障特征难以提取的问题,提出了基于奇异谱分解(SSD)与切片双谱相融合的故障诊断方法。首先利用SSD将煤机轴承信号分解成若干个奇异谱分量,并计算每个分量的峭度值;然后根据峭度值筛... 详细信息

针对煤机轴承振动信号受噪声、冲击载荷等因素影响,其故障特征难以提取的问题,提出了基于奇异谱分解(SSD)与切片双谱相融合的故障诊断方法。首先利用SSD将煤机轴承信号分解成若干个奇异谱分量,并计算每个分量的峭度值;然后根据峭度值筛选出的分量进行希尔伯特包络;最后对包络信号进行切片双谱分析得到准确的故障特征频率。现场故障案例表明,该方法几乎可以完全抑制噪声,有效地将强背景噪声下的煤机轴承故障特征频率提取出来,为煤机轴承故障诊断提供了一种新途径。

关键词： SSD 切片双谱轴承故障诊断煤机设备

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切片双谱分析在离心泵故障诊断中的应用

振动．测试与诊断 2010年第5期30卷 581-584页

作者：段向阳王永生苏永生海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

运用双谱及切片双谱分析技术对离心泵不同状态下的振动信号进行分析表明,离心泵在正常运行、地脚螺栓松动和空化状态下的双谱图的特征有着明显的差别,可以通过双谱对故障信号进行初步分类,且双谱的对角切片和反对角切片可以显著降低噪... 详细信息

运用双谱及切片双谱分析技术对离心泵不同状态下的振动信号进行分析表明,离心泵在正常运行、地脚螺栓松动和空化状态下的双谱图的特征有着明显的差别,可以通过双谱对故障信号进行初步分类,且双谱的对角切片和反对角切片可以显著降低噪声干扰,进一步提取出故障特征频率,故可对离心泵的故障信号进行准确的分类和诊断。

关键词：双谱切片双谱特征提取故障诊断离心泵