機(jī)械故障非穩(wěn)態(tài)信號(hào)分析方法的研究.pdf

1、本文沿著從傅里葉變換、短時(shí)傅里葉變換、小波變換到小波包變換的分析方法，從純頻域的分析到復(fù)雜多頻帶分解分析，從固定分辨率分析到可變分辨率分析的思路，研究了機(jī)械故障非平穩(wěn)信號(hào)處理中的分析方法。以氣缸故障信號(hào)和旋轉(zhuǎn)機(jī)械碰摩故障信號(hào)為研究對(duì)象，進(jìn)行了分析，涉及到以下幾方面： ⑴在比較傳統(tǒng)傅里葉變換分析穩(wěn)態(tài)、非平穩(wěn)信號(hào)的基礎(chǔ)上，采用具有二維時(shí)頻固定分辨率分析的短時(shí)傅里葉變換(STFT)，選擇合適的窗口函數(shù)，準(zhǔn)確地檢測(cè)和識(shí)別出故障。

2、 ⑵針對(duì)固定分辨率分析的缺陷，利用具有可變分辨率分析的小波分析方法，采用一階高斯(gauss)連續(xù)小波，由精到粗有效地判斷出故障的發(fā)生時(shí)刻及故障的嚴(yán)重程度，具有較強(qiáng)的使用價(jià)值。 ⑶采用數(shù)字信號(hào)處理的方法實(shí)現(xiàn)了小波Mallat算法的分解與重構(gòu)，并通過(guò)穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)信號(hào)驗(yàn)證了算法。在小波多分辨率分析中，對(duì)各分頻帶信號(hào)的分析，采用結(jié)合傅里葉分析的方法，使得整個(gè)分析更加有效。 ⑷針對(duì)選擇小波基函數(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)：消失矩和支集長(zhǎng)度，進(jìn)行了

3、研究。首次采用信號(hào)處理領(lǐng)域的最大平坦濾波器理論，研究了消失矩階次對(duì)小波分解重構(gòu)濾波器滾降特性、通帶平坦度、阻帶衰減等特性的影響。第一次從信號(hào)譜分析的角度，定性研究了小波消失矩與正則性、支集的關(guān)系，并進(jìn)行了仿真分析。對(duì)于影響小波變換結(jié)果的小波類(lèi)型、信號(hào)采樣率也進(jìn)行了研究。在研究的基礎(chǔ)上，就工程應(yīng)用中小波基函數(shù)的選擇，提出了指導(dǎo)性的建議，為具體工程實(shí)踐提供選擇的依據(jù)。 ⑸針對(duì)具體應(yīng)用中，如何選取小波基函數(shù)、分析的層數(shù)、消噪規(guī)則等，提