【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,平穩(wěn)信號(hào)分析與處理方法已趨于成熟,但工程信號(hào)因受外界因素干擾而具有非平穩(wěn)特性,因此找到合適且性能優(yōu)良的處理非平穩(wěn)信號(hào)的方法尤為重要。瞬態(tài)成分是非平穩(wěn)信號(hào)特征的重要表現(xiàn),其成分中包含大量有效信息,瞬時(shí)頻率能夠較好地反映信號(hào)瞬態(tài)分成的特征,可以用來(lái)判斷機(jī)械設(shè)備故障發(fā)生時(shí)刻和類(lèi)型。國(guó)內(nèi)外很多科研工作者對(duì)此進(jìn)行深入探索,并取得一定成果,但在非平穩(wěn)信號(hào)瞬時(shí)頻率分析方面仍存在一些問(wèn)題。本文對(duì)比分析幾種常用的非平穩(wěn)信號(hào)瞬時(shí)頻率計(jì)算方法,針對(duì)Hilbert-Huang變換法,分析其經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過(guò)程中端點(diǎn)效應(yīng)產(chǎn)生原因,提出降低端點(diǎn)效應(yīng)的辦法—一高斯擬合法。利用高斯擬合法對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行延拓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)看出該方法可以有效抑制分解過(guò)程中的端點(diǎn)效應(yīng)。在瞬時(shí)頻率計(jì)算中,基于極坐標(biāo)系下二階常微分方程法計(jì)算簡(jiǎn)單,能夠快速跟蹤信號(hào)瞬時(shí)頻率。本文在此基礎(chǔ)上提出一種計(jì)算瞬時(shí)頻率新方法——閾值分段法,該法主要針對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的特性。利用相同時(shí)間段內(nèi)信號(hào)與x軸圍成面積的變化情況確定每一個(gè)單分量信號(hào)的幅值突變點(diǎn),在幅值突變點(diǎn)處將信號(hào)進(jìn)行分段,分別求出每一段的瞬時(shí)頻率,再按時(shí)間順序?qū)⑺盟矔r(shí)頻率進(jìn)行合成,得到每一個(gè)單分量信號(hào)時(shí)間域上完整的瞬時(shí)頻率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法不僅計(jì)算簡(jiǎn)單且能減小因?yàn)榉瞧椒�(wěn)信號(hào)幅值突然變化給瞬時(shí)頻率計(jì)算時(shí)帶來(lái)的影響。為驗(yàn)證閾值分段法計(jì)算非平穩(wěn)信號(hào)瞬時(shí)頻率的實(shí)用性,將該方法應(yīng)用在滾動(dòng)軸承故障診斷上,選取滾動(dòng)軸承三種不同情況下的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析,利用閾值分段法求出信號(hào)的瞬時(shí)頻率,進(jìn)而得到Hilbert邊際譜,并與基于傳統(tǒng)Hilbert-Huang變換方法得到的Hilbert邊際譜進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)對(duì)比,可以看出該方法可以有效地排除干擾,判斷出滾動(dòng)軸承故障類(lèi)型,且識(shí)別故障信息能力更強(qiáng)。
【圖文】：

圖２．２邋ＥＭＤ的分解流程圖逡逑Ｆｉｇ２．２邋Ｆｌｏｗ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＥＭＤ逡逑如圖２．２所示為ＥＭＤ方法的分解流程圖。ＥＭＤ方法實(shí)際上就是一個(gè)篩選分離的過(guò)逡逑程，在整個(gè)分解過(guò)程中，將波形的成分變得單一，且所得到的波形擁有良好的局部對(duì)稱(chēng)逡逑性。ＥＭＤ按照特征時(shí)間尺度的大小，按照從小到大的順序逐一將分量從原信號(hào)中分離逡逑出來(lái)，因此，可以將ＥＭＤ方法看成是一組高通濾波器。逡逑２．１．２端點(diǎn)效應(yīng)及改善逡逑ＥＭＤ方法自問(wèn)世以來(lái)，由于它優(yōu)越的特性在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用�？偟膩�(lái)說(shuō)，逡逑ＥＭＤ方法具有自適應(yīng)性、正交性與完備性及ＩＭＦ分量的調(diào)制特性等突出特點(diǎn)，但由于逡逑三次樣條插值包絡(luò)擬合偏差、端點(diǎn)擬合誤差等原因存在嚴(yán)重的端點(diǎn)效應(yīng)、模態(tài)混疊現(xiàn)象，逡逑出現(xiàn)大量的虛假模態(tài)分量，導(dǎo)致ＥＭＤ分解結(jié)果失真甚至信號(hào)無(wú)法分解等一系列問(wèn)題，，逡逑１６逡逑

浮仿真噶號(hào)藥瞬.35如utS
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN911.7;TH133.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2599859