基于小波变换的砌块成型机振动信号滤波方法研究

发布时间：2017-05-24 07:07

  本文关键词：基于小波变换的砌块成型机振动信号滤波方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国社会经济的不断发展以及自然环境的不断恶化,我国越来越重视节能减排与环境的保护,工艺落后、对环境附带损害严重的烧结砖正在逐步被环保的新型砌块所替代。振动系统是砌块成型机的核心组成部分,砌块成型机振动过程的好坏对砌块的质量有重要影响。砌块成型机的振动信号十分复杂,砌块成型机在工作过程中不仅仅将振动台产生的平稳的周期振动传递给模具,还将各部件之间的振动冲击及一些非有效信号一并传递给模具。直接采集到的砌块成型机模具的振动信号除了有振动台的工作频率外还包括工作频率的各阶倍频、非整次谐波干扰及强噪声干扰,这使得对砌块成型机工作状态的监控,对砌块成型机的故障排查以及研究砌块成型机的振动系统变得困难。通过对砌块成型机振动系统,以及砌块成型理论的研究,得出砌块成型机振动信号的组成成分。通过对已有振动信号滤波方法的研究,本论文总结比较出经典滤波方法的前提条件是假定有效信号与噪声信号的频谱是分离的,而这无法适应现代振动信号的滤波要求,一些现代滤波器如维纳滤波和卡尔曼滤波等是建立在各自的假设条件下,若处理的信号无法满足这些假设条件,则去噪的效果无法达到要求。小波变换作为振动信号处理的一种新方法,其在工程中信号处理领域的运用日渐增多,它将不同频率的信号分解到互不重叠的频带上,通过引入可变的尺度因子与平移因子,实现可调的时频窗口,可以对非平稳信号的改变实现自适应,其提供了对振动信号的滤波去噪、特征提取新的途径与方法。论文分析比较了小波分析的三种常用方法:(1)小波系数尺度相关去噪法;(2)小波模极大值去噪;(3)小波阈值去噪法。经对比使用小波阈值去噪法对砌块成型机模具与机架的振动信号进行滤波去噪处理。通过MATLAB仿真详细阐明了利用小波阈值去噪法去噪的具体步骤,针对软硬阈值函数的不足,比较了四种改进的阈值函数,并选择其中去噪效果较好的一种改进阈值函数来处理砌块成型机振动信号。通过分析小波滤波后的砌块成型机振动信号,表明小波分析理论对砌块成型机的振动信号去噪行之有效。
【关键词】：砌块成型机 振动信号 小波变换 阈值去噪
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU522.05
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 砌块成型机国内外研究现状9-10
• 1.2.2 振动信号处理的发展现状10-11
• 1.3 论文工作内容及安排11-13
• 第2章 砌块成型机相关技术研究13-32
• 2.1 砌块成型机概述13-14
• 2.1.1 砌块成型机的构成13
• 2.1.2 砌块成型机工作过程13-14
• 2.2 砌块成型机振动系统14-22
• 2.2.1 机械式振动台系统14
• 2.2.2 振动压实理论研究14-16
• 2.2.3 砌块成型机振动系统数学模型的建立16-22
• 2.3 传统滤波去噪方法22-26
• 2.3.1 经典滤波方法22-23
• 2.3.2 维纳滤波23-24
• 2.3.3 卡尔曼滤波器24-25
• 2.3.4 自适应滤波器25-26
• 2.4 小波分析理论及算法研究26-31
• 2.4.1 小波变换及其性质26-28
• 2.4.2 多分辨分析及MALLAT算法28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 振动信号的小波降噪方法研究32-56
• 3.1 信号与噪声的小波变换特性32-33
• 3.1.1 小波模极大值去噪33
• 3.1.2 小波系数尺度相关去噪33
• 3.2 小波阈值去噪33-37
• 3.2.1 小波阈值去噪基本原理34-35
• 3.2.2 软、硬阈值去噪法35-36
• 3.2.3 阈值的几种形式36-37
• 3.3 小波阈值去噪仿真实验37-55
• 3.3.1 小波分解层数的确定37-40
• 3.3.2 小波基的选取40-44
• 3.3.3 小波阈值求取方式的选择44-48
• 3.3.4 软、硬阈值函数去噪对比48-50
• 3.3.5 改进阈值函数50-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第4章 砌块成型机振动信号的小波分析研究56-69
• 4.1 振动测试试验56-58
• 4.1.1 振动信号测试系统56
• 4.1.2 振动测试步骤56-57
• 4.1.3 振动测试的布点57-58
• 4.2 砌块成型机振动信号的小波分析与研究58-68
• 4.2.1 QT9-20砌块成型机模箱振动信号小波去噪58-60
• 4.2.2 QT9-20砌块成型机机架振动信号小波分析60-63
• 4.2.3 QT9-20砌块成型机故障诊断分析63-68
• 4.3 本章小结68-69
• 第5章 总结与展望69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 申请硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文74

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本文编号：390053