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《大连理工大学》 2004年
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局域波分析的理论方法研究及应用

邹岩崑  
【摘要】:近年来,设备监测诊断中非平稳信号的分析一直是一个复杂而有意义的研究课题,局域波分析方法在几年的发展过程中,逐渐成为分析非平稳信号的有效方法之一。本文在总结前人研究成果基础上,结合工程实际需要,对局域波分析方法作了进一步的研究和发展,并以此为基础,在机械设备的诊断方法上进行了探索性的研究。 针对设备监测诊断中存在的非平稳问题,引入了局域波分析方法。该方法从信号瞬时频率的角度出发,将非平稳时变信号分解成为有限个局域波分量,每一个分量描述了时变信号中不同频率和尺度范围的固有振动模式,瞬时频率可以在每一个分量中随处定义。经过Hilbert变换得到局域波时频谱能够同时提供时域和频域的信息。 针对局域波分析方法目前的研究状况,分析了该方法中存在的问题:分解方法中的边界问题、分量的瞬时频率估计以及如何合理选择采样频率等问题。提出了基于包络均值法的改进算法;分析并验证了利用相位差分法进行瞬时频率估计的有效性和精确性;给出了进行局域波分析,信号采样频率的选择标准。 在此基础上,研究了局域波分析的频率多分辨特性及分解的尺度滤波特性,给出了不同时频谱图的频率分辨率的计算式和滤波器的表达式。通过对加噪信号的有效去噪检验了尺度滤波的可行性。提出了基于局域波时频谱的边界谱分析,以及频带能量分析方法,并运用这些方法对旋转机械和往复机械的不同故障进行了有效的诊断。 以一维局域波分解方法为基础,研究了二维局域波分解方法,对边界处的极值判断方法作了改进,有效的解决了插值曲面的边界摆动。制定了合理的筛选停止准则和分解停止准则。通过对图像去噪,检验了二维分解对于提取图像局域细节信息的有效性。同时,提出了基于二维局域波分解的图像诊断方法,通过对时频灰度图像的二维分解提取表征故障信息的图像细节部分,有效地实现了故障的特征提取。 以上研究工作在一定程度上丰富和完善了局域波分析方法,诊断应用表明本文中提出的方法能够有效的识别故障,解决实际问题。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP277

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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3 周燕峰;基于时频谱熵的往复式压缩机故障诊断及应用[D];大连理工大学;2006年
4 李博;基于LabVIEW的HHT方法实现及在轴承故障诊断中的应用研究[D];太原理工大学;2008年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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1 陈保家;李力;赵新泽;;基于尺度-小波能量谱、粗糙集和神经网络集成的内燃机故障诊断方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 金向阳;张莉;于广滨;;基于改进小波神经网络的航空滚动轴承的故障检测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 杜陈艳;肖敏;张榆锋;苏娜峰;王荔芳;陈明;石岩岩;白宝丹;;相空间最近邻非线性自适应预测法在EMD边缘效应中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 陈吉夫;任雪梅;黄鸿;;基于模糊Renyi熵的多值图像去噪滤波器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 庞博;张进锋;颜文俊;;非接触式扭矩传感器信号采集与处理研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 钱苏翔;焦卫东;胡红生;;某海洋油气平台压缩机振动信号的时频分析与故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 张博闻;祁炜;杨冬;唐小程;宋执环;;基于EMD的频率族分离法在滚动轴承故障诊断中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 高建虎;陈杰;张履谦;;基于压缩感知和EMD的SAR海洋内波探测方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 殷晓敏;徐婷婷;景为平;张华;;弛豫铁电单晶光传感器噪声的处理[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 刘鹏;袁成清;郭智威;;缸套内表面微观织构对缸套-活塞环润滑性能的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
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2 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
3 楼侃;基于DSP的语音信号环境噪声降噪处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
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5 刘卫兵;基于局域均值分解的机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
6 赵国卿;基于全矢谱的旋转机械轴振与瓦振关系研究[D];郑州大学;2010年
7 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
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9 李会臣;基于时频分析的齿轮故障机理及诊断研究[D];郑州大学;2010年
10 袁恒;三维标测技术中的定位电场仿真及实验研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 赵进平;异常事件对EMD方法的影响及其解决方法研究[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2001年06期
2 周远晖,陆玉昌,石纯一;基于克服过早收敛的自适应并行遗传算法[J];清华大学学报(自然科学版);1998年03期
3 鄂春盛,蒋东翔,倪维斗;分形几何及其在汽轮机组振动故障征兆提取中的应用[J];汽轮机技术;1999年06期
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6 黄春鸾,董绍平;用多种方法对往复式压缩机进行状态监测[J];润滑与密封;2000年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 严颂庄;基于LabVIEW的频率测量虚拟仪器系统的研究与应用[D];湖南大学;2003年
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6 陈健林;旋转机械振动信号时频分析及软件系统[D];汕头大学;2004年
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9 余益斌;虚拟仪器技术在轴承故障诊断中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
10 段生全;高精度时频分析及应用[D];成都理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 吴睿;万舟;熊新;汤占军;;基于HHT算法的机械故障分析系统[J];武汉工程大学学报;2012年01期
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10 付强;多通道信息融合技术在往复机械故障诊断中的应用研究[D];东北石油大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志杰,丁康;汽车变速器故障振动特征提取的试验研究[J];汽车工程;1994年04期
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3 邹红星,周小波,李衍达;采用Dopplerlet基函数的时频信号表示[J];清华大学学报(自然科学版);2000年03期
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1 陈德芳;李星;曹明芳;;4811例心电图J波分析[A];第十三次全国心血管病学术会议论文集[C];2011年
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7 张素贞;;基于经验模态分解的心电信号基线漂移去除方法的研究[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年
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5 黄缘缘;山东黄金缩编黄金股的低成本之路[N];21世纪经济报道;2008年
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1 邹岩崑;局域波分析的理论方法研究及应用[D];大连理工大学;2004年
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4 谭善文;多分辨希尔伯特—黄(Hilbert-Huang)变换方法的研究[D];重庆大学;2001年
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7 钟佑明;希尔伯特—黄变换局瞬信号分析理论的研究[D];重庆大学;2002年
8 樊海涛;钢筋混凝土建筑非线性阻尼性能及其地震反应研究[D];湖南大学;2005年
9 陈业全;塔中地区火山岩形成分布和油气关系[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2005年
10 刘庆云;确定性时变信号的分析与处理方法研究[D];西北工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨伟刚;基于地震波衰减属性的主参数分析研究[D];成都理工大学;2007年
2 王磊;弹丸回波信号的瞬时频率估计[D];西安电子科技大学;2012年
3 贺健伟;基于改进形态滤波器和HHT的电力系统谐波/间谐波检测新方法[D];东北电力大学;2008年
4 范海梅;Hilbert变换和线性m.s.估计的正交原理在海洋工程地点年极值波高序列估计中的应用[D];中国海洋大学;2003年
5 武东坡;震相识别的实时方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
6 高云超;希尔伯特—黄变换方法的仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 滕旭东;子波的广义化理论及其解析分析[D];四川大学;2005年
8 陈啸晴;基于HILBERT数字滤波的无功功率表设计研究[D];中南大学;2009年
9 孙晓奇;非平稳信号瞬时频率估计[D];辽宁师范大学;2009年
10 李忆岚;时频分析理论及应用研究[D];西北工业大学;2003年
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