| 【中文题名】 | 基于HHT的非平稳信号故障特征提取研究 |
| 【英文题名】 | Research on Fault Feature Extraction of Non-stationary Signal Based on HHT |
| 【学科专业】 | 安全技术及工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-10 |
| 【中关键词】 | 故障诊断,特征提取,时频分析,Hilbert-Huang变换,PCHIP, |
| 【英关键词】 | Fault Diagnosis,Feature Extraction,Time-Frequency Analysis,Hilbert-Huang Transform,PCHIP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>机械制造工艺>柔性制造系统及柔性制造单元>故障诊断和维护> |
| 【论文摘要】 |
在机械设备故障诊断中,最重要、最关键,同时也是最困难的问题之一就是信号故障特征的提取,它直接关系到故障诊断的准确性和早期故障预报的可靠性。机械设备的故障信号一般为非平稳信号,而采用振动分析的故障信号频率特征是反映设备故障的主要信息。传统的基于线性、平稳假定的故障特征提取方法不能准确提取非平稳信号的时频变化特征,因此,本文采用适于处理非线性、非平稳信号的新方法——Hilbert-Huang变换,提取机械设备非平稳信号的故障特征。
本文主要研究了三方面的内容:首先通过与传统时频分析方法(短时傅立叶变换、魏格纳威尔分布及小波包分解)的仿真比较研究,证实HHT处理非平稳信号具有很大的优势。其次通过分析Hilbert-Huang变换的过程,得出影响该方法效果的三种因素,即包络线构造方法、筛选过程的停止标准及Hilbert变换,然后针对包络线构造方法进行研究,提出采用分段三次埃尔米特插值多项式(PCHIP)法构造包络线,经仿真比较得出,该改进的方法适于分析强非平稳信号。将改进的方法与原始的HHT及传统时频分析方法应用于往复压缩机四种工况的实测振动数据,证实了基于PCHIP的Hilbert-Huang变换... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-10 |
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引言 |
10-13 |
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第一章 非平稳信号及时频分析方法 |
13-23 |
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1.1 引言 |
13 |
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1.2 非平稳信号概念 |
13-14 |
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1.3 短时傅立叶变换 |
14-16 |
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1.4 小波变换 |
16-20 |
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1.5 WIGNER-VILLE 分布 |
20-22 |
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1.6 本章小结 |
22-23 |
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第二章 HILBERT-HUANG 变换及算法 |
23-31 |
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2.1 引言 |
23 |
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2.2 HILBERT-HUANG 变换 |
23-30 |
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2.3 本章小结 |
30-31 |
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第三章 HHT 与传统时频分析处理非平稳信号的仿真比较研究 |
31-40 |
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3.1 引言 |
31 |
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3.2 调频信号的仿真比较 |
31-34 |
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3.3 突变性信号仿真比较 |
34-36 |
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3.4 正弦信号与脉冲信号合成的仿真比较 |
36-39 |
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3.5 本章小结 |
39-40 |
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第四章 改进的HILBERT-HUANG 变换及应用 |
40-58 |
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4.1 引言 |
40 |
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4.2 HILBERT-HUANG 变换的不足之处分析 |
40-43 |
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4.3 基于PCHIP 新包络插值方法的EMD 研究 |
43-52 |
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4.4 应用研究 |
52-57 |
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4.5 本章小结 |
57-58 |
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第五章 基于EMD 与自相关分析的微弱周期信号提取方法 |
58-64 |
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5.1 引言 |
58 |
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5.2 经验模态分解 |
58-59 |
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5.3 自相关分析 |
59-60 |
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5.4 仿真分析 |
60-63 |
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5.5 本章小结 |
63-64 |
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结论 |
64-65 |
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参考文献 |
65-69 |
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攻读硕士期间发表的论文 |
69-70 |
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致谢 |
70-71 |
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详细摘要 |
71-74 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.383528 |
