旋转机械非平稳信号特征分析仪开发 ——时频分析在旋转机械非平稳信号特征提取中的应用研究

发布时间：2021-08-29 11:55

　　旋转机械是最为广泛的一类机械设备,一般为生产企业中的核心设备,如何确保其安全可靠运行,对企业和国民经济具有重大的现实意义。旋转机械故障特征提取是旋转机械故障诊断的核心之一,本文的研究结合云南省自然科学基金资助项目“旋转机械非平稳振动信号特征提取和分析技术研究（批准号.2004E0011Q）”展开,以旋转机械的非平稳振动信号特征提取技术为研究对象,在对旋转机械特征提取方法进行综述的基础上,介绍了旋转机械的典型故障及其振动特征以及非平稳信号处理技术;分析了当前测试仪器对于旋转机械升降速过程等非平稳振动信号分析的不足,将时频分析技术引入了旋转机械特征分析领域。研究中在对Wigner.Ville分布交叉项进行深入研究的基础上,结合基于Gabor变换的时变滤波技术,提出了“基于Gabor重构的Wigner-Ville分布交叉项消除”方法。该方法保留了Wigner-Ville分布具有最好时频分辨率的性质,且分析结果不受交叉项的干扰,将其应用于模拟信号及实测信号的分析均取得了理想的结果。在对角域重采样信号特征提取技术进行深入研究的基础上,结合基于Gabor变换的时变滤波技术、时频分析技术以及第二代小... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

调频(ChirP)信号的时频表示图1.1为Chirp信号的时频表示，从图中的时频谱图(WVD分布)和上端的时域波形可以看出随着时间的变化信号的振荡越来越快图左边为信号的傅里

信号的瞬时频率关(t)反映了信号频谱的谱峰位置随时间变化的情形，同时，也反映了信号的能量在时间一频率平面上集中的情形，因此它是研究非平稳信号的一个重要参数。图2.2给出了用短时傅里叶变换分析信号:(t)的瞬时频率形态，其中信号:(t)由两个chirp信号相加而成，他们的幅值均为l，第一个chi印信号的频率在。~0.3之间线性变化，第二个chirp信号的频率在 0.2~0.5之间线性变化。图2.2(a)为该信号的时域波形，图2.2(b)为用短时傅里叶变换求出的该信号的能量分布。由该图可以清楚的看到此信号瞬时频率的形态。这一结果告诉我们，采用信号时频分析方法可能比简单的利用构造解析信号的方法更有利于研究信号的时频趋势。对于各种时频分析方法在后续部分会作详细的介绍。2.2.1.4不确定性原理[10，33

昆明理工大学硕波变换与STFT两者的基函数相比较，可以看出，两者都有时窗函数，获得非平稳信号的局域特性。但是小波变换的另一个同于STFT的频移。但尺度a与频率是相关联的，可以认为尺度的有正比关系〔46]。面的分析可以看出，小波变换和STFT都是窗口变换，即通过的时频局部化分析。但他们两者之间却有很大的差异，STFT分辨率都相同，而小波变换却具有多分辨率的特性。它们之间表示。注意:图2.3中小波变换没有使用时间一频率坐标，而是使。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]虚拟仪器技术的飞跃[J]. 朱君.  计算机测量与控制. 2007(08)
[3]基于时频独立分量分析的Wigner-Ville分布交叉项消除法[J]. 吴军彪,陶国良,陈进.  浙江大学学报(工学版). 2007(02)
[4]基于多谱图叠加阈值的抑制WVD交叉项的新方法[J]. 李雨青,水鹏朗,林英.  电子与信息学报. 2006(08)
[5]一种基于新阈值函数的小波信号去噪方法[J]. 叶裕雷,戴文战.  计算机应用. 2006(07)
[6]一种改进的小波阈值降噪方法及Matlab实现[J]. 王亚,吕新华,王海峰.  微计算机信息. 2006(06)
[7]基于Wigner-Ville分布的复杂时变信号的时频分析[J]. 王忠仁,林君,李文伟.  电子学报. 2005(12)
[8]一种新的减少交叉项的时频分布分析[J]. 潘琪,姚佩阳.  空军工程大学学报(自然科学版). 2005(06)
[9]NI展示虚拟仪器技术的最新发展趋势[J]. 何.  电子产品世界. 2005(09)
[10]非线性小波变换在故障特征提取中的应用[J]. 段晨东,何正嘉,姜洪开.  振动工程学报. 2005(01)

博士论文
[1]基于时—频分析的虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究[D]. 郭瑜.重庆大学 2003

硕士论文
[1]小波变换与阈值函数在数字信号去噪中的应用[D]. 董永生.武汉大学 2005



本文编号：3370609