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《浙江大学》 2006年
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汽车主减速器振动信号非线性特征研究

庞茂  
【摘要】:工业生产和科学技术的发展对车辆运行的可靠性、可用性、可维修性等提出了更高要求,小波、分形和混沌等现代非线性信号处理方法的出现为车辆检测技术提供了新的理论和思路,不同程度地满足了发展的需求。而寻求更好的非线性时间序列分析方法已成为信号处理领域中的前沿课题。论文结合驱动桥、主减速器及差速器等汽车零部件性能试验机课题,将信号小波降噪、分形和混沌等现代非线性理论应用到车辆产品检测和信号处理中,对设备运行时表现出的各种非线性特征进行了深入研究,为分析车辆零部件的振动特性开辟了途径。主要研究内容有: 考虑主减速器运转中主传动锥齿轮齿侧间隙、时变啮合刚度和齿轮副综合误差等齿轮传动中非线性因素的基础上,运用8自由度锥齿轮非线性动力学模型分析主减速器振动特性,仿真研究主减速器周期、拟周期、混沌等三种典型振动形式,并深入分析了不同参数对系统非线性的动态响应特性的影响和关联维数、最大Lyapunov指数等非线性特征量值对于主减速器振动特性的表征能力。 针对现场测量的信号信噪比低,对信号分析影响较大,将基于解析小波变换模极大值的信号消噪技术应用到主减速器振动信号降噪中。解析小波变换仅反映信号的正频率,其模振荡较之实小波变换要小,为此将由Hilbert变换构造的解析小波基引入小波极大模信号降噪中,汽车主减速器振动信号的实例分析证明,与实小波极大模降噪方法相比,该方法具有更好的降噪效果。 基于GP算法的关联维数计算方法简单,但计算量大,且难以实现自动化。论文从降低关联积分计算量、提高关联维数计算速度和无标度区间的自动识别两个方面进行了探索。提出运用关联积分曲线的二阶局部斜率实现无标度区间的自动识别,从而实现关联维数的自动计算,运用该方法对Lorenz系统的分析证明了其有效性。进而分析了不同工作状态下主减速器振动信号的关联维数和最大Lyapunov指数。研究结果表明,不同状态下主减速器信号的关联维数和最大Lyapunov指数有明显的可分性,两者都可以作为识别信号特征和程度的有效量化指标。此外,论文将多个传感器信号的非线性特征量运用遗传编程优化得到复合特征,结果表明与采用传统的统计特征量作为优化终端符相比,非线性特征终端符得到的信号复合特征能够更好
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U463.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王奇;刘立君;杨克己;李峰;何其皓;;一种紧凑型汽车座椅水平驱动器的声音品质识别[J];机械科学与技术;2012年01期
2 庞茂;吴瑞明;谢明祥;;关联维数快速算法及其在机械故障诊断中的应用[J];振动与冲击;2010年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘玉娜;滚动轴承的性能退化特征提取及评估方法研究[D];上海交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 郭竞妍;微型车车桥锥齿轮配对质量检测系统设计[D];武汉理工大学;2011年
2 田磊;汽车主减速器性能及其检测方法研究[D];浙江大学;2007年
3 陈佳;一种多参数的汽车后桥主减速器质量在线综合评判方法研究[D];电子科技大学;2010年
4 刘康;汽车后桥主减速器主被齿轮柔体动力学研究[D];武汉理工大学;2012年
5 祁帆;微车后桥主减速器故障诊断策略研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 修春波,刘向东,张宇河;相空间重构延迟时间与嵌入维数的选择[J];北京理工大学学报;2003年02期
2 温晓通,孟丽艳,朱劲松,姚力;一种非线性时间序列的关联维快速算法[J];北京师范大学学报(自然科学版);2005年04期
3 庞茂;周晓军;孟庆华;胡宏伟;;在线噪声检测及噪声信号的故障诊断技术研究[J];传感技术学报;2006年01期
4 庞茂;周晓军;胡宏伟;孟庆华;;基于模块化的容错技术在测控系统软件开发中的应用研究[J];传感技术学报;2006年02期
5 党建武,王瑞玲,黄建国;基于G.P算法的关联维计算中无标度区的识别[J];弹箭与制导学报;2003年01期
6 周越,杨杰;求解关联维数的快速算法研究[J];电子学报;2002年10期
7 党建武,黄建国;一种计算时间序列关联维的逐步递归法[J];电子与信息学报;2005年06期
8 陈照波,焦映厚,陈明,夏松波,黄文虎;非线性转子-轴承系统动力学分叉及稳定性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2002年05期
9 黄胜伟,郑天柱,王德信;可视化分析非线性强迫振动的混沌现象[J];河海大学学报(自然科学版);2002年03期
10 柳景青;用水量时间观测序列中的分形和混沌特性[J];浙江大学学报(理学版);2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 曹树谦;高维复杂转子系统非线性动力学的若干现代问题研究[D];天津大学;2003年
2 金文光;小信号混沌动力学测量研究[D];浙江大学;2003年
3 王立华;汽车螺旋锥齿轮传动耦合非线性振动研究[D];重庆大学;2003年
4 孙保苍;轴承—转子系统非线性动力学若干问题研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 韩振南;齿轮传动系统的故障诊断方法的研究[D];太原理工大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘晓杰;谢慧才;程林;李洋;;钢管混凝土拱桥模型的理论和试验模态分析[J];四川建筑科学研究;2008年05期
2 何健;胡艳军;;基于SVD算法的无线光MIMO系统的性能分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年03期
3 李斗;王峰;姬冰辉;项海格;;宽带卫星接入网星上控制预测MAC协议研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2007年01期
4 孙华刚;冯广斌;曹登庆;毛向东;;齿轮裂纹对啮合刚度的影响分析[J];车辆与动力技术;2010年04期
5 成曙;杨荣祥;牛余朋;任谦;;小波分析在金属磁记忆无损检测中的应用[J];兵工自动化;2008年07期
6 易波;文天柱;张原;;生理学信息在基因标签提取中的应用[J];兵工自动化;2011年07期
7 王新峰,邱静,刘冠军;基于绕封模型的故障特征选择方法研究[J];兵工学报;2005年05期
8 熊刚;赵惠昌;杨小牛;;基于双通道调制模型的引信海杂波混沌特性分析[J];兵工学报;2006年02期
9 陆锦军;王执铨;;一种基于混沌特性的网络流量改进预测算法[J];兵工学报;2007年11期
10 李斗;王峰;姬冰辉;项海格;;宽带卫星接入网星上控制预测MAC协议研究[J];北京大学学报(自然科学版);2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马锐;陈予恕;;齿轮裂纹故障的非线性机理研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 李春明;尹华兵;;齿侧间隙对行星排齿轮动态特性的影响分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 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
4 陶新民;杜宝祥;徐勇;;基于Lyapunov指数的一类轴承故障检测研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 郑继明;蒲兴成;;一类金融系统的混沌性与控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
7 蔡烽;石爱国;张永胜;周波;侯建军;;基于相空间重构技术的舰船摇荡极短期预报[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
8 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;不规则横浪中船舶大角横摇的非线性动力学分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
9 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;;风浪中舰船摇荡运动时历的混沌分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
10 韩清凯;韩磊;闻邦椿;;各向异性支承的分布质量轴系的稳定性分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吕云飞;甚低频矢量水听器潜标探测系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
6 何建民;面向网络社区聆听客户声音方法研究[D];合肥工业大学;2010年
7 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
8 岑健;基于人工免疫系统的机组复合故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2010年
9 孙杨勇;粗集料表面微观构造分形性质探讨与沥青路面抗滑性能关系研究[D];华南理工大学;2010年
10 戈晓岚;SiC_p/Al复合材料摩擦学特性及其分形研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
2 曹倩;基于分形的心电信号压缩技术的研究[D];山东科技大学;2010年
3 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
4 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
5 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[D];郑州大学;2010年
6 冯观;船舶疲劳强度虚拟测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王玉波;基于基本概率赋值调整的数据融合方法及应用[D];大连理工大学;2010年
8 张亮;风力发电机组齿轮箱早期故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2010年
9 付东飞;带乘性噪声广义系统多传感器信息融合状态估计算法研究[D];中国海洋大学;2010年
10 尹波;基于多重小波系数集的图像水印盲提取算法[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔玲丽;丁芳;高立新;张建宇;王颖旺;;齿轮裂纹早期故障的完全解调分析[J];北京工业大学学报;2006年08期
2 洪清泉,程颖;基于ADAMS的多级齿轮传动系统动力学仿真[J];北京理工大学学报;2003年06期
3 温晓通,孟丽艳,朱劲松,姚力;一种非线性时间序列的关联维快速算法[J];北京师范大学学报(自然科学版);2005年04期
4 赵罘,辛洪兵,吕良;基于小波理论谐波减速器振动信号的降噪研究[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年03期
5 周昌雄,陈迅,马国军;基于关联维数与BP神经网络的滚动轴承故障诊断[J];轴承;2003年09期
6 李为民;圆锥滚子轴承轴向定位预紧刚度计算[J];轴承;2004年05期
7 江发潮,陈全世,曹正清;发动机特性数值仿真方法的研究[J];车用发动机;2004年04期
8 ;电子科技大学学报(社科版)投稿须知[J];电子科技大学学报(社科版);2006年03期
9 张蕾,曹其新,Jay Lee,Frank L. Lewis;基于PCA-CMAC的设备性能退化评估(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2005年03期
10 周越,杨杰;求解关联维数的快速算法研究[J];电子学报;2002年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓效忠;高重合度弧齿锥齿轮的设计理论及实验研究[D];西北工业大学;2002年
2 王立华;汽车螺旋锥齿轮传动耦合非线性振动研究[D];重庆大学;2003年
3 杨晓宇;齿轮传动系统动力学特性的有限元分析及试验方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
4 余红英;机械系统故障信号特征提取技术研究[D];中北大学;2005年
5 谢平;故障诊断中信息熵特征提取及融合方法研究[D];燕山大学;2006年
6 杨成云;齿轮传动系统耦合振动响应及抗冲击性能研究[D];重庆大学;2006年
7 周福昌;基于循环平稳信号处理的滚动轴承故障诊断方法研究[D];上海交通大学;2006年
8 毕果;基于循环平稳的滚动轴承及齿轮微弱故障特征提取应用研究[D];上海交通大学;2007年
9 陈伟婷;基于熵的表面肌电信号特征提取研究[D];上海交通大学;2008年
10 张国庆;柔性多体系统建模与控制[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何锡进;微车后桥振动噪声与动力学特性研究[D];武汉理工大学;2011年
2 刘超;基于渔船与油轮碰撞事故的损毁性研究[D];大连海事大学;2011年
3 胡坚;汽车后桥测量选垫系统的研制[D];合肥工业大学;2003年
4 邓阳庆;车用粘性式限滑差速器建模仿真与台架试验研究[D];吉林大学;2004年
5 朱秋玲;齿轮系统动力学分析及计算机仿真[D];兰州理工大学;2004年
6 葛海龙;后桥主减速器装配的关键测量技术[D];合肥工业大学;2005年
7 周辉;齿轮故障的特征提取与模式识别技术研究[D];郑州大学;2005年
8 张志平;汽车后桥振动特征提取及虚拟仪器设计[D];华东交通大学;2004年
9 蔡建进;基于小波分析理论的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2006年
10 郭伟超;某航空发动机中心轴弧齿锥齿轮传动系统的动力学特性研究[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 董玉琼;马波;冯坤;张藻平;;基于振动尖峰能量和频谱分析的滚动轴承劣化程度评估[J];轴承;2013年03期
2 王成栋;凌丹;苗强;;分形无标度区的一种自动识别方法[J];计算机工程与应用;2012年06期
3 张利鹏;祁炳楠;;对称式行星齿轮差速器的转矩转速分配特性研究[J];机械设计与制造;2012年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郑帅;混合动力汽车差速耦合装置的失效分析与试验验证[D];吉林大学;2011年
2 李磊;基于网络化虚拟仪器的车辆零部件检测系统的研发[D];武汉理工大学;2011年
3 陈秋丽;抽油机减速器加载测试系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玉慧;混沌保密通信的研究[J];北方交通大学学报;1999年02期
2 施泽进,李忠权,应丹琳;序列数据关联维的计算及意义[J];成都理工学院学报;1996年02期
3 唐进元,肖利民;齿轮齿顶修缘时啮合冲击速度的计算[J];长沙铁道学院学报;1995年01期
4 李连进,张维屏;降低齿轮箱噪声的一种途径[J];东北工学院学报;1989年04期
5 陈良玉,蔡春源,鄂中凯;螺旋锥齿轮啮合振动的力学模型[J];东北工学院学报;1993年02期
6 鄂中凯,郭星辉,陈良玉,王延忠;弧齿锥齿轮的动态特性分析[J];东北工学院学报;1993年05期
7 陈良玉,鄂中凯,郭星辉,王延忠;弧齿锥齿轮离心应力和变形[J];东北工学院学报;1993年06期
8 杨军,姚家奕,张淑清;小波变换用于信号消噪[J];燕山大学学报;1999年01期
9 童勤业,金敏,虞捷;“混沌”运算器的实现[J];电路与系统学报;2000年04期
10 曾以成,金文光;耦合受迫RC振子之间的混沌同步[J];电路与系统学报;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张亮有;郑荣;吴福忠;;起重机零部件参数化CAD方法[A];面向21世纪迎接物料搬运技术新发展——中国机械工程学会物料搬运分会第六届年会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 范影乐;混沌动力学在参数估计中的研究[D];浙江大学;2001年
2 曾以成;信号的混沌测量研究[D];浙江大学;2002年
3 丁千;材料阻尼、密封力激励下转子系统失稳机理的非线性分析[D];天津大学;1997年
4 孟泉;大型高速转子油膜振荡失稳机理非线性分析[D];天津大学;1995年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郜志英;强非线性齿轮系统周期解结构及其稳定性的研究[D];西北工业大学;2003年
2 刘梦军;单对齿轮系统间隙非线性动力学研究[D];西北工业大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温权,张士军,张周胜;探求径流序列中的混沌特征[J];水电能源科学;1999年01期
2 秦卫阳 ,任兴民,孟 光;采用分形示性数分析信号的混沌程度[J];西北工业大学学报;2002年01期
3 杨文平,陈国定,石博强,侯容涛;基于分形理论的斯太尔汽车发动机故障诊断的研究[J];机械工程学报;2002年02期
4 李宋,吴文权;污染扩散瞬态浓度场的非线性特征实验研究[J];计量学报;2005年03期
5 方涛;分形学理论在机械故障诊断中的应用探索[J];中国设备工程;2004年04期
6 李红霞;许士国;王富强;;基于多嵌入维数的径流组合预测[J];水电能源科学;2007年01期
7 庞茂;周晓军;杨辰龙;;汽车主减速器非线性振动特性仿真[J];浙江大学学报(工学版);2009年03期
8 周井玲,沈世德,程海正,周琪甦;五杆机构的混沌运动[J];南通工学院学报;2001年04期
9 赵明,杨茉,李娟;横掠管束周期性充分发展对流换热的混沌分析[J];工程热物理学报;2004年02期
10 李华,沈允文,刘梦军,孙智民;用Lyapunov指数研究单对齿轮间隙非线性系统的动力学行为[J];中国机械工程;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐明;巴恒静;;基于分形理论的混凝土孔隙特征研究[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年
2 郑洪龙;吕英民;董绍华;;腐蚀管道评定方法研究——对B31G公式的分形修正[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
3 侯振德;秦玉文;;分形相关法位移测量的研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
4 高福聚;刘锡良;;建筑结构工程中的分形和标度现象[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
5 郭万林;李天文;;分形在钎焊领域中的应用[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
6 杨文;孙洪;何勇;徐戈;;基于分形的SAR图像人造目标检测[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
7 梁军林;;水泥混凝土路面分形疲劳破坏机理及应用研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
8 曹宁;宋扬;沙济彰;;自组织特征映射网络在分形图象编码中的应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
9 张飞;周海东;赵云霞;巴蕾;;岩石细观损伤的三维数字图像分形[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
10 赵歆波;邹晓春;赵荣椿;;一种计算各向异性分形维数的新方法[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周报;红岩汽车降噪取得阶段性成果[N];中国工业报;2005年
2 李守成;降噪是南汽的重要课题[N];中国汽车报;2003年
3 厦门记者站 史蔓蓉 易盛;厦门“大金龙”进行降噪攻关[N];中国旅游报;2004年
4 本报记者 丁士能;超微孔板消声材料更降噪[N];中国环境报;2010年
5 山西 范超尘;《为你的DVD光驱降噪》补遗[N];电脑报;2002年
6 本报见习记者 丁士能;把握趋势 淘金降噪产业[N];中国环境报;2009年
7 本报实习记者 王冀;轿车降噪——一个不得不说的话题[N];中国汽车报;2002年
8 江苏 钟元翔;电源风扇降噪有“妙方”[N];电脑报;2005年
9 江西 贺金锋;杜比B降噪IC NJM2063A简介[N];电子报;2001年
10 北京 王予军;再谈《为你的DVD光驱降噪》[N];电脑报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 庞茂;汽车主减速器振动信号非线性特征研究[D];浙江大学;2006年
2 李树春;周期荷载作用下岩石变形与损伤规律及其非线性特征[D];重庆大学;2008年
3 卢山;基于非线性动力学的金融时间序列预测技术研究[D];东南大学;2006年
4 柯熙政;混沌、分形及小波分析的若干应用[D];西安电子科技大学;1999年
5 赵歆波;基于分形的从明暗恢复形状方法研究[D];西北工业大学;2002年
6 毛玉星;小波域图像与视频压缩算法及应用研究[D];重庆大学;2003年
7 戚大伟;基于分形理论的原木缺陷X射线图像分析与处理[D];东北林业大学;2003年
8 陈永忠;我国股市非线性时间序列分析[D];华中科技大学;2004年
9 韩晓龙;集装箱港口装卸作业资源配置研究[D];上海海事大学;2005年
10 李震;内燃机曲轴-轴承系统摩擦学动力学耦合研究[D];合肥工业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邢志鹏;液压设备故障诊断的分形方法研究[D];广东工业大学;2003年
2 孙继国;汇率波动的非线性动力学分析[D];青岛大学;2005年
3 唐明;短时交通流特性及其预测方法的研究[D];长沙理工大学;2004年
4 刘文博;混沌时间序列分析与计算方法及应用研究[D];大连理工大学;2008年
5 石其江;非线性理论研究及在信息安全中的应用[D];大连理工大学;2005年
6 闵斌云;双横臂独立悬架轿车的转向轮运动研究[D];武汉理工大学;2006年
7 宫帅;CVT混合动力汽车再生制动系统的研究与仿真[D];湖南大学;2008年
8 刘梦军;单对齿轮系统间隙非线性动力学研究[D];西北工业大学;2002年
9 于光辉;基于分形和小波的几种图象编码方法的研究[D];北京工业大学;2000年
10 张兵;非饱和土水力参数的分形模型[D];西南农业大学;2003年
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