国家自然科学基金(51005261)
- 作品数：12 被引量：82H指数：4
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- 复解析最优小波解调法被引量：2
- 2012年
- 针对齿轮箱故障信号的多分量多频调制特点,结合基于复解析小波变换的信号分量的包络幅值提取原理,提出了一种基于峭度和平滑指数的最优小波解调技术。首先,采用连续小波变换谱的能量熵作为时间尺度分辨率的度量指标,将其应用到Morlet分析小波的参数优化选择中;其次,对常规小波峭度计算法进行改进,结合平滑指数对最优小波变化尺度进行迭代搜索;最后,针对解调谱线繁杂密集无法分辨的问题,采用频谱细化的方法提高了复解析小波解调谱的频谱精度。应用试验结果表明,该复解析最优小波解调方法较传统的解调方法,可以更加准确有效地提出齿轮箱复杂信号中的微弱故障特征。
- 刘小峰张开飞赵玲
- 关键词：连续小波变换故障诊断
- 谐波小波解调法在齿轮箱故障诊断中的应用被引量：4
- 2011年
- 在研究谐波小波频段分解与Hilbert解调分析的基础上,提出了基于谐波小波包变换的解调分析法,并详述了其具体实现过程。该方法根据齿轮箱频谱特征与齿轮箱故障特征频率的理论计算值,确定所需提取的特征啮合分量,并在此基础上选择谐波小波包分解层数与所需提取的频带带宽;通过傅里叶变换及其反变换提取出相应的特征啮合分量,然后借助Hilbert算子对提取出的啮合分量进行包络解调分析。采用这种方法对存在磨损及点蚀故障的齿轮箱振动信号进行了分析,结果表明,基于谐波小波包的包络解调法具有精确提取任意频段调制信息的能力,能够为齿轮箱故障源的准确定位及故障程度提供可靠的判断依据。
- 刘小峰彭永金李慧
- 关键词：谐波小波HILBERT变换故障诊断包络解调
- 基于瞬时参数估计的信号分量提取被引量：4
- 2011年
- 具有非线性时频关系的多分量信号频谱占有较宽的频带且相互交叠,针对此类信号分量提取难的问题,提出了一种基于瞬时参数估计的信号分量提取算法。首先,采用FMmlet变换将被分析信号在时频空间内展开;然后,根据时频面内能量峰脊与瞬时频率的对应关系,应用谱峰检测法估计出所需提取分量的瞬时频率;按照最小二乘法滤波原理估计该分量的瞬时幅值,继而按照信号瞬时模型恢复重构出对应的信号分量。理论分析和仿真试验表明,该方法能从时频相交或不相交的多分量复杂时变信号中提取出所需信号分量,且失真度小。
- 刘小峰柏林彭春阳
- 关键词：时频分布信号重构
- 改进的风力发电机组噪声音调评估方法被引量：1
- 2012年
- 针对目前风力发电机组(Wind Turbine,WT)噪声音调评估方法的不足,提出了相应的改进方法。首先,采用Gabor阶比分量提取技术从WT运行状态下采集的噪声数据中,提取出与WT本身音调相关的噪声信号,消除了用停机状态下背景噪声修正开机状态下的WT噪声所造成的误差;然后,利用基于转速的最优分割法将一分钟WT噪声信号划分为尽可能平稳的子段信号,避免了由非平稳信号FFT变换引起的频率混叠现象;最后,采用基于谱平面的音调判定法代替IEC标准中基于心理声学模型的音调估计法,消除了初始音调预测的误差并简化了音调辨识的过程。新疆达坂城的试验研究表明,提出的音调改进技术能够消除IEC中音调辨识方法的不确定性和不一致性,在WT的音调噪声评估中具有良好的应用前景。
- 柏林彭畅刘小峰
- 关键词：风力发电机组
- 基于EEMD、度量因子和快速峭度图的滚动轴承故障诊断方法被引量：57
- 2012年
- 基于EMD、谱峭度以及包络分析的滚动轴承故障诊断方法,提出了改进的基于EEMD、度量因子和快速峭度图的诊断方法。该方法首先将故障信号进行EEMD分解得到一组IMFs,然后用度量因子筛选出最能表征故障信息的IMF分量重构信号,再用快速峭度图构造最优带通滤波器,最后将滤波后的重构信号进行包络分析并将包络谱与轴承故障特征频率进行比较,从而诊断出具体故障。滚动轴承的内圈故障仿真数据以及工程实测数据均很好地验证了提出的改进方法的有效性,说明其具有良好的应用前景。
- 彭畅柏林谢小亮
- 关键词：包络分析
- 齿轮故障的最优Gabor窗谱检测法
- 2012年
- 齿轮振动信号中存在大量非平稳信号,在用Gabor谱来进行齿轮振动信号时频分析的基础上,针对Gabor变换中窗函数选择的问题,采用熵度量法来选择最优的Gabor窗函数宽度,提高了Gabor变换的时频聚集性;利用谱图的具有特殊的交叉项机理,在自项支撑区域内做出信号的Gabor谱图,有效去除了分量间的交叉项,并在Gabor谱图上来分析齿轮振动信号的时频分布,且与传统的分析方法作了比较。实验结果表明,在优化的Gabor谱图上能很直观地反应存在异常的齿轮及能量随时间的变化,能较易地诊断出齿轮故障。
- 柏林彭春阳杨冠琼
- 关键词：GABOR变换齿轮故障诊断
- 时频二维逼近及在故障分量提取中的应用
- 2011年
- 机械故障信号通常是具有非线性时频关系多分量信号,其频谱占有较宽的频带,且各分量的频谱常常相互交叠,给故障诊断带来了很大的障碍。在传统信号分解的基函数线性逼近方法和时频重排的基础上,提出了基于时频二维逼近的信号分量提取方法。该方法对所要提取的特征分量进行参数建模,并计算出分量模型的时频函数以及多分量信号的重排时频分布;然后采用模型的时频函数拟合逼近原始信号的时频分布,并采用非线性最小二乘法确定出模型的各个参数值;最后设置能量下降梯度阈值控制迭代次数,用拟合得出的参数模型重构出信号分量。仿真实例验证了,上述方法对比基于时频滤波的信号提取方法,只需要少数几次拟合就能提取出所需要的信号分量,分量的重构精度较高。这种方法在轴承故障冲击分量提取中的应用表明,其不仅可以较精确地对轴承故障进行定位,而且能为故障原因及故障程度提供准确的判断依据。
- 刘小峰柏林赵玲
- 关键词：时频重排故障诊断
- 小波域的冲击能量相关技术及其应用被引量：5
- 2012年
- 针对传统小波尺度能量谱的不足之处,提出了一种改进型的小波域冲击能量相关技术。首先利用AR时序建模方法,去除振动信号中的周期谐波成分,然后采用连续小波变换将去除周期谐波后的信号分解到每个不同的小波尺度上,并计算不同尺度上小波系数的Teager瞬时能量。在此基础上,利用峭度和循环统计量对不同尺度上的小波Teager能量序列进行尺度筛选,确定能量序列进行尺度积分区间。最后,结合能量序列的时域相关运算,提取出冲击信号的发生周期或频率。结果表明:该方法能降低常规小波尺度能量相关法的误判率,而且在强噪声干扰下能准确地提取出弱冲击信号的发生频率,对旋转机械故障作出准确的判断。
- 刘小峰秦树人张开飞
- 关键词：连续小波变换TEAGER能量算子故障诊断
- 基于鲁棒性小波包峭度图的滚动轴承故障诊断被引量：9
- 2016年
- 由于基于小波包变换滤波器的设计方法仍然是采用基于样本四阶矩的谱峭度,因此在实际应用中可能会存在非鲁棒性等问题。在此基础上定义了具有鲁棒性的谱峭度系数,提出了基于小波包变换的具有鲁棒性的峭度图算法。滚动轴承的实测信号验证了所提出的方法不仅能够真实地反映谱峭度大小,而且能够准确过滤出故障瞬态冲击成分,有利于基于包络谱分析轴承故障特征频率检测,说明其具有较好的应用前景。
- 彭畅柏林刘小峰
- 关键词：滚动轴承小波包变换鲁棒性
- 齿轮与轴承故障的Chirplet时频分析
- 2011年
- 机械故障信号通常具有非线性时频关系多分量信号,其频谱占有较宽的频带,且各分量的频谱往往相互交叠,给故障诊断带来了很大的障碍。首先,在分析Ch irp let时频分解的理论基础上,对Ch irp let基函数进行了增加曲率参数的改进,提高了基函数对非线性时变分量的匹配能力;然后,仿真试验对基函数改进后的自适应时频分布与其他各类时频谱进行了比较。结果表明,改进后的基函数能很好地匹配出非平稳信号中的各种线性或非线性时变分量,其对应的时频具有较高的时频分辨率,且无交叉干扰项;最后,将该方法用于轴承故障信号和齿轮故障信号的分析。分析结果证实,该方法不仅能对轴承与齿轮箱故障进行准确定位,而且为故障原因及故障程度提供可靠的判断依据。
- 李慧刘小峰柏林
- 关键词：故障诊断
