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《华北电力大学(北京)》 2006年
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改进HHT方法及其在故障信号分析中的应用

毋琦  
【摘要】:Hilbert-Huang变换(HHT)是近几年提出的一种新的信号变换技术,其核心是通过经验模态分解方法(EMD)将信号分解成若干个固有模态分量(IMF),然后利用Hilbert变换求解各IMF分量的瞬时频率,从而达到分析非线性与非平稳信号的目的。但是HHT自身存在一些问题,这些问题不仅使得分析准确性受到限制,而且也影响了HHT在工程信号分析中的广泛应用。本文首先在Matlab平台上应用HHT理论对大量的仿真信号进行了深入分析,并针对HHT产生虚假分量的问题,提出应用K-S拟合优度检验理论进行虚假分量识别,以分解后各个固有模态分量(IMF)与原始信号之间的相似概率作为判断标准,识别和去除虚假分量。通过对仿真信号的检验表明,这种改进方法相对于目前通过相关系数去除虚假分量的方法有着明显的优点和合理性。另外,本文还针对EMD分解造成的模态混叠问题,应用小波变换作为信号预处理的手段,结合K-S假设检验法,形成了比较完整的改进HHT方法,并将其应用于齿轮与风机的故障诊断中,取得了令人满意的结果。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM771

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 阳能军;王新刚;王蒙;;HHT在复合材料损伤声发射信号处理中的应用[J];电子测量技术;2011年08期
2 张璇;张进明;;基于小波包和EMD的滚动轴承故障诊断研究[J];微计算机信息;2008年34期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵敏茹;局部放电超声定位系统的研究与实现[D];西安电子科技大学;2009年
2 程清旭;基于DSP的电机转子断条故障的诊断系统[D];河北科技大学;2010年
3 吕丹丹;低频信号的锚杆动态响应特征研究[D];河北科技大学;2011年
4 刘曙光;混凝土退化的非线性超声特征识别研究[D];武汉理工大学;2011年
5 赵玉波;环境激励下时变系统模态参数分析方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 刘德利;HHT算法及其在电力系统中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 杨争艳;基于DSP的电机转子绕组匝间短路检测研究[D];河北工业大学;2011年
8 魏兰英;Hilbert-Huang变换和仿真系统设计[D];华东师范大学;2007年
9 谭宇硕;基于改进HHT方法的旋转机械故障诊断的研究[D];华北电力大学(河北);2007年
10 肖俊;非介入式超声管道压力测量研究[D];江苏大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘立生,邱阿瑞;希尔伯特变换在电机故障诊断中的应用[J];电工电能新技术;1999年02期
2 高静怀,汪文秉,朱光明;小波变换与信号瞬时特征分析[J];地球物理学报;1997年06期
3 石春香,罗奇峰;时程信号的Hilbert-Huang变换与小波分析[J];地震学报;2003年04期
4 于德介,程军圣,杨宇;Hilbert能量谱及其在齿轮故障诊断中的应用[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年04期
5 杨宇,于德介,程军圣;基于Hilbert-Huang变换的特征能量法及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J];计算机工程与应用;2004年10期
6 胡劲松,杨世锡,周方洁,吴昭同;旋转机械振动信号基于EMD的HT和Winger分布时频分析比较[J];汽轮机技术;2003年05期
7 王秉仁;希尔伯特变换在机械故障诊断中的应用[J];水利电力机械;2000年01期
8 盖广洪;经验模态分解的一种改进算法[J];西安交通大学学报;2004年11期
9 徐晖,王丽丽,罗允同;滚动轴承早期故障振动信号的分离与诊断[J];西安交通大学学报;1997年08期
10 杜寿昌,梁虹;基于Hilbert-Huang变换的第一心音信号时频分析[J];云南民族大学学报(自然科学版);2004年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张秀丽;李传勋;;非自由端桩基完整性检测新技术[J];四川建筑科学研究;2010年01期
2 张德祥;吴小培;卢一相;;EMD在汽车变速齿轮箱振动故障分析的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年02期
3 孙铁成;高波;皇民;王峥峥;;地震动时频分析在隧道动力响应分析中的应用[J];北京工业大学学报;2009年11期
4 李建伟,许宝杰;机电系统非平稳振动信号分析方法的研究[J];北京机械工业学院学报;2004年03期
5 杨海;程伟;;基于EMD及PNN的航天器振动环境分析[J];北京航空航天大学学报;2008年06期
6 许宝杰;张建民;徐小力;李建伟;;抑制EMD端点效应方法的研究[J];北京理工大学学报;2006年03期
7 曹海泉;刘珊;洪刚;;希尔伯特-黄变换在变压器铁心振动信号中的应用[J];变压器;2010年11期
8 李夕兵;张义平;刘志祥;左宇军;王卫华;;爆破震动信号的小波分析与HHT变换[J];爆炸与冲击;2005年06期
9 金文标;游俊;;基于多普勒效应的单声源速率测定算法研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年06期
10 许勇;欧勇鹏;董文才;;基于低通滤波和经验模态分解的舰船耐波性试验信号分析方法研究[J];船舶力学;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李健宝;彭涛;;基于EMD与相关性分析的滚动轴承智能故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 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
3 李宏坤;丁健;练晓婷;;基于频率分辨率评价模型的柴油机状态识别[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
4 秦毅;秦树人;毛永芳;;正交经验模态分解及其快速实现[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
5 全海燕;王威廉;;Hilbert-Huang变换及其在心音信号分析中的应用[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
6 赵知劲;袁慧琴;郭殿武;;基于Hilbert-Huang的信号瞬时参数提取[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
7 刘卓夫;廖振鹏;桑恩方;;基于希尔伯特黄变换的滤波器设计[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 尚永生;杨长春;王真理;陈发宇;范兴斌;;柴达木盆地第四系气藏烃类检测研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
9 张永利;李鸿晶;;HHT方法的有效性及误差分析[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
10 朱宏平;余璟;张俊兵;;结构损伤动力检测与健康监测研究现状与展望[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 张之猛;水声信号处理中的盲解卷积技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
5 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
6 曾庆虎;机械传动系统关键零部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 刘波;粒子群优化算法及其在机电设备中的应用研究[D];中北大学;2011年
8 谢凡;地磁观测数据中人工电磁干扰抑制技术研究[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
9 赵玲;旋转机械系统故障特征提取中的分形方法研究[D];重庆大学;2010年
10 鞠萍华;旋转机械早期故障特征提取的时频分析方法研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高昌鑫;Hilbert-Huang变换改进算法及其在齿轮箱故障诊断中的应用研究[D];河南理工大学;2010年
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 赵长生;滚动轴承故障特征增强方法与状态预测研究[D];大连理工大学;2010年
4 李念水;时间序列数据流在线预测研究与应用[D];大连理工大学;2010年
5 廖艳程;岩土工程中的小波(包)分析理论及其应用[D];长沙理工大学;2010年
6 秦小安;基于希尔伯特—黄变换的输电线路行波保护方法[D];长沙理工大学;2010年
7 孙军平;等效声速剖面的反演研究[D];中国海洋大学;2010年
8 李健宝;基于非平稳信号处理的滚动轴承智能故障诊断方法研究[D];湖南工业大学;2010年
9 侯文文;基于生理电信号的精神疲劳分级研究[D];华东理工大学;2011年
10 丁锐;机械振动信号的HHT分析与应用[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张义平;李夕兵;赵国彦;;爆破微差延时的EMD识别法[J];地下空间与工程学报;2006年03期
2 蒋志峰;吴作伦;吴瑞明;刘继忠;;材料缺陷超声检测中谱分析技术的研究[J];兵器材料科学与工程;2009年04期
3 刘宇,杭联茂,张华曹;高性能模数转换器ADS803与DSP的接口设计[J];半导体技术;2001年06期
4 魏晓云,陈杰,曾云;DSP技术的最新发展及其应用现状[J];半导体技术;2003年09期
5 许宝杰;张建民;徐小力;李建伟;;抑制EMD端点效应方法的研究[J];北京理工大学学报;2006年03期
6 廖先葵;;深孔爆破大规模干扰降震机理及其应用[J];爆破;1993年04期
7 甄育才,朱传云;中远区微差爆破振动叠加效应影响因素分析[J];爆破;2005年02期
8 郭学彬;张继春;刘泉;蒲传金;;微差爆破的波形叠加作用分析[J];爆破;2006年02期
9 罗忆;卢文波;陈明;舒大强;;爆破振动安全判据研究综述[J];爆破;2010年01期
10 焦永斌;爆破地震安全评定标准初探[J];爆破;1995年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张海勇;基于局域波法的非平稳随机信号分析中若干问题的研究[D];大连理工大学;2001年
2 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
3 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
4 马艳;基于小波变换的畸变信道检测和目标特征提取研究[D];西北工业大学;2002年
5 林莉;合金钢显微组织超声无损表征研究[D];大连理工大学;2003年
6 王立坤;原油管道泄漏检测若干关键技术研究[D];天津大学;2003年
7 胡劲松;面向旋转机械故障诊断的经验模态分解时频分析方法及实验研究[D];浙江大学;2003年
8 孟涛;齿轮与滚动轴承故障的振动分析与诊断[D];西北工业大学;2003年
9 高广春;第二代小波变换理论及其在信号和图像编码算法中的应用[D];浙江大学;2004年
10 凌同华;爆破震动效应及其灾害的主动控制[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张东方;锚杆锚固质量动力无损检测数值模拟研究[D];郑州大学;2010年
2 时世晨;EEMD时频分析方法研究和仿真系统设计[D];华东师范大学;2011年
3 王强珠;时频分析方法在石南斜坡区地震数据处理中的应用研究[D];成都理工大学;2011年
4 朱郅志;HHT时频分辨算法研究与性能评估[D];中国科学技术大学;2011年
5 赵翠霞;基于Hilbert-Huang变换的时频分析方法研究[D];中国石油大学;2011年
6 李丹丹;基于HHT与遗传算法的配电网单相接地故障测距研究[D];中国石油大学;2011年
7 张义军;基于高阶统计量的舰船辐射噪声特征提取及分类识别研究[D];西北工业大学;2001年
8 候志勇;大型异步电动机状态监测与故障诊断系统研究[D];华北电力大学;2002年
9 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
10 刘小军;便携式电机故障诊断仪的研究与开发[D];西安建筑科技大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 武志勇;刘东升;;小波神经网络在液压装置压力测试中的应用[J];电子测量技术;2010年12期
2 郎宾;韩国栋;黄天辰;;一种基于HHT的失真度测试方法[J];国外电子测量技术;2012年01期
3 邹达懿;王鹏飞;;复合材料平尾有限元建模方法研究[J];国外电子测量技术;2012年07期
4 关晓磊;颜景龙;张洪才;;基于LabView的爆破振动信号HHT分析[J];工程爆破;2012年04期
5 吴益峰;汤伟;;基于小波变换的高速纸机滚动轴承故障诊断[J];计算机测量与控制;2010年06期
6 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
7 武志勇;刘东升;;基于超声波液压系统压力测试技术的研究进展[J];新技术新工艺;2010年08期
8 聂永红;程军圣;;自适应滤波在车用发电机噪声测试中的应用[J];噪声与振动控制;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李国成;李梅;黄理善;;虚拟Hilbert-Huang变换信号分析仪的设计与实现[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李孟麟;融合叶尖定时信号的旋转机械转子故障诊断技术研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 连俊义;基于小波变换的工作模态参数识别方法研究[D];太原理工大学;2011年
2 刘曙光;混凝土退化的非线性超声特征识别研究[D];武汉理工大学;2011年
3 时世晨;EEMD时频分析方法研究和仿真系统设计[D];华东师范大学;2011年
4 崔晓静;基于量子特征与ICA技术的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年
5 王宾;基于HHT的电力系统低频振荡在线分析研究与实现[D];电子科技大学;2011年
6 汪凯;感应电动机转子和轴承故障检测方法研究[D];天津理工大学;2011年
7 岳秀廷;基于变分贝叶斯混合独立分量分析的机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2011年
8 吕德衍;振动信号分析在乳化器故障诊断中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2010年
9 王勇;基于LabVIEW的脉冲激光测距回波处理算法[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 乔保栋;转子—滚动轴承耦合系统的滚动轴承故障分析与智能诊断[D];南京航空航天大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 高静怀,汪文秉,朱光明,彭玉华,王玉贵;地震资料处理中小波函数的选取研究[J];地球物理学报;1996年03期
3 赵犁丰,王振芬,张晓亮;基于经验模式分解的希尔伯特变换包络提取在机械故障诊断中的应用[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2002年06期
4 李桥,邵庆余;心音信号分析方法述评[J];山东生物医学工程;1994年02期
5 吴效明,岑人经,吴云鹏,刘琼,韩超;心音信号检测的一种新方法[J];生物医学工程学杂志;1996年04期
6 王衍文,王海滨,程敬之;心音信号的识别与分类[J];生物医学工程学杂志;1999年03期
7 程乾生;;希尔伯特变换与信号的包络、瞬时相位和瞬时频率[J];石油地球物理勘探;1979年03期
8 朱光明,高静怀,王玉贵;小波变换及其在一维滤波中的应用[J];石油物探;1993年01期
9 罗奇峰,石春香;Hilbert-Huang变换理论及其计算中的问题[J];同济大学学报(自然科学版);2003年06期
10 吴延军,徐泾平,赵艳,程敬之,柴新禹;心音信号的时频分析[J];西安交通大学学报;1997年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张丙才;刘琳;高广峰;赵朋;;基于LabVIEW的数据采集与信号处理[J];仪表技术与传感器;2007年12期
2 陈道木,J.Petzold;多复指数模型及其在EEG数据分析中的应用[J];航天医学与医学工程;1992年02期
3 袁中凡;;工程测试技术中的信号分析教学探讨[J];四川大学学报(工程科学版);1992年06期
4 宋耀良;近程地面雷达目标回波信号分析及计算机模拟[J];现代雷达;1994年03期
5 韩捷,张瑞林;大型旋转机械信号分析系统SADP[J];郑州工业大学学报;1996年01期
6 冀振元,孟宪德,周和秘;高频地波超视距雷达海杂波信号分析[J];系统工程与电子技术;2000年05期
7 杨舰;PLC信号分析CNC机床维护中的运用[J];电机电器技术;2000年04期
8 于开平,张玉国,郑丽雯,杨立芳,谢礼立;机械振动信号分析的非线性的小波方法[J];汽轮机技术;2001年04期
9 邵振国,堵俊;一种提取电力系统谐波的快速算法[J];电力自动化设备;2003年02期
10 郭罗军;刘丽川;江志;廖异勇;沈光新;;漏磁检测缺陷信号特征分析[J];无损检测;2005年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李金赐;;谈高职教育彩电原理课的模块化教学[A];福建师大福清分校2003年会议论文汇编[C];2003年
2 朱学彪;曾良才;周小亮;;旋转机械远程故障诊断系统的相关技术研究[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
3 刘树林;赵海峰;王辉;马锐;;局部频率概念及适用性分析[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
4 丁康;朱小勇;;频谱校正理论的研究与发展[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
5 蒋太杰;高丽娟;;小波分析在信号处理中的应用[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
6 朱学彪;李明;傅连东;;液压设备远程故障诊断技术的研究[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
7 李春枝;何荣建;田光明;;基于数学形态滤波的振动信号降噪分析[A];第二十一届全国振动与噪声高技术及应用学术会议论文集[C];2008年
8 李鸣华;余水宝;;基于过零点的信号分析与检测[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
9 张定源;;多拉纳萨依金矿次生晕中金的信号分析[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(41)[C];1989年
10 姚秀芳;张永乐;;MATLAB在《信号与系统》课程教学中的应用研究[A];北京高教学会实验室工作研究会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 沈阳 太阳兄弟;自制虚拟并口逻辑分析仪[N];电子报;2007年
2 罗德与施瓦茨中国有限公司 王岳;R&S 精耕 TD 测试[N];通信产业报;2006年
3 卓尔;角逐TD——SCDMA 测试产品不断出新[N];中国电子报;2007年
4 罗德与施瓦茨中国有限公司;R&STD-SCDMA测量方案全攻略[N];通信产业报;2006年
5 罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持经理 安毅;破解WiMAX物理层测试瓶颈[N];通信产业报;2007年
6 本报记者 牟晓隆;安捷伦继续领跑WiMAX测试[N];通信产业报;2007年
7 罗德与施瓦茨中国有限公司;点亮未来通信[N];通信产业报;2008年
8 罗德与施瓦茨中国有限公司;信号源综合分析的高端技术[N];中国电子报;2008年
9 罗德与施瓦茨中国有限公司;R&S WiMAX 全系列测试解决方案[N];通信产业报;2007年
10 罗德与施瓦茨中国有限公司;R&S领跑LTE测试[N];通信产业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁志芳;焊接裂纹的金属磁记忆特征研究[D];天津大学;2004年
2 郭元术;故障诊断中的信号分析和应用研究[D];长安大学;2000年
3 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
4 李善春;管道气体泄漏的声源与声发射信号特性研究[D];大庆石油学院;2007年
5 王海军;水电站厂房组合结构分析与动态识别[D];天津大学;2005年
6 张玉存;基于拓扑反变的机械故障信号分析方法及应用研究[D];燕山大学;2006年
7 姚青;多功能昆虫鸣声信号采集与分析系统及其在褐飞虱声通讯研究中的应用[D];中国农业科学院;2003年
8 靳建明;土密实度瞬态振动测试的分析方法研究[D];浙江大学;2004年
9 赵治栋;基于舒张期心音信号分析与特征提取的冠心病无损诊断研究[D];浙江大学;2004年
10 梁毅;调频连续波SAR信号处理[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毋琦;改进HHT方法及其在故障信号分析中的应用[D];华北电力大学(北京);2006年
2 陈光;基于虚拟仪器的大型回转轴承状态监测与管理对策研究[D];武汉理工大学;2004年
3 曾周亮;电厂风机状态监测与维修系统研究[D];武汉大学;2004年
4 李杨;激光焊接过程多信号实时监测系统的研究[D];华中科技大学;2005年
5 车玲;基于的LabVIEW设备状态监测与故障诊断的研究[D];中北大学;2006年
6 刘鹏;基于虚拟仪器的夹套管泄漏检测方法研究[D];大庆石油学院;2009年
7 郭福平;波导杆声发射特性实验研究[D];大庆石油学院;2008年
8 张剑;大型机组远程监测与故障诊断系统的研究与开发[D];大连理工大学;2004年
9 周珩;3mm波段辐射计信号采集与仿真[D];南京理工大学;2004年
10 包明军;通信信号的自动识别与参数提取[D];南京理工大学;2005年
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