局域波分析的理論方法研究及應用.pdf

1、近年來,設備監(jiān)測診斷中非平穩(wěn)信號的分析一直是一個復雜而有意義的研究課題,局域波分析方法在幾年的發(fā)展過程中,逐漸成為分析非平穩(wěn)信號的有效方法之一.本文在總結(jié)前人研究成果基礎上,結(jié)合工程實際需要,對局域波分析方法作了進一步的研究和發(fā)展,并以此為基礎,在機械設備的診斷方法上進行了探索性的研究.針對設備監(jiān)測診斷中存在的非平穩(wěn)問題,引入了局域波分析方法.該方法從信號瞬時頻率的角度出發(fā),將非平穩(wěn)時變信號分解成為有限個局域波分量,每一個分量描述了時變

2、信號中不同頻率和尺度范圍的固有振動模式,瞬時頻率可以在每一個分量中隨處定義.經(jīng)過Hilbert變換得到局域波時頻譜能夠同時提供時域和頻域的信息.針對局域波分析方法目前的研究狀況,分析了該方法中存在的問題:分解方法中的邊界問題、分量的瞬時頻率估計以及如何合理選擇采樣頻率等問題.提出了基于包絡均值法的改進算法;分析并驗證了利用相位差分法進行瞬時頻率估計的有效性和精確性;給出了進行局域波分析,信號采樣頻率的選擇標準.在此基礎上,研究了局域波分

3、析的頻率多分辨特性及分解的尺度濾波特性,給出了不同時頻譜圖的頻率分辨率的計算式和濾波器的表達式.通過對加噪信號的有效去噪檢驗了尺度濾波的可行性.提出了基于局域波時頻譜的邊界譜分析,以及頻帶能量分析方法,并運用這些方法對旋轉(zhuǎn)機械和往復機械的不同故障進行了有效的診斷.以一維局域波分解方法為基礎,研究了二維局域波分解方法,對邊界處的極值判斷方法作了改進,有效的解決了插值曲面的邊界擺動.制定了合理的篩選停止準則和分解停止準則.通過對圖像去噪,檢