循环平稳理论及在齿轮箱故障诊断中的应用

发布时间：2024-10-04 16:51

　　由于旋转机械设备本身结构以及运行特点等因素的影响,采集到的振动信号具有循环平稳的特点。循环平稳信号是非平稳信号的一种特殊情况,采用传统的基于平稳性基础上的分析方法对采集到的信号进行分析处理往往难以奏效。本文结合齿轮振动信号的特点,对循环平稳理论及其在齿轮故障诊断的应用方面做了研究。 对仿真信号进行一阶循环矩、循环自相关函数的计算,说明循环平稳信号具有一阶以及二阶循环平稳性的条件,并由仿真信号的循环自相关函数谱图找出其谱线分布的特点,从而使计算简化,图形便于分析,为进一步的应用于工程实际打下基础。 对齿轮啮合仿真信号的循环自相关函数进行分析,结果表明这种分析方法对于乘性噪声为实平稳机过程时有很好的降噪作用;同时经过比较,循环自相关函数具有比其他传统解调方法更为全面的解调作用,可以提高分析时的准确性与正确性。 对高阶循环统计量的降噪性能进行研究,经过比较,高阶循环累积量具有更好的抵御噪声和干扰的能力,更适于分析工程实际中的信号。针对包含乘性噪声和加性噪声的仿真信号,通过延时为零的三阶循环累积量分析,表明其有很好的降噪、抗干扰的能力,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1仿真信号的一阶循环性分析图

图2-1仿真信号的一阶循环性分析图在图2-1中从图中可以看出在频率为50Hz处功率谱及一阶循环矩都各有一根谱线，说明)具有一阶循环平稳性，且循环频率为50Hz。直接用公式对x(t)进行分析，用样本平均估计(())211lim()211()lim()000oNnN....

图2-2仿真信号的二阶循环平稳性分析

从上式中可以知道信号0α=±2f时，(τ)≠0αxR，所以可以知道此信号是二阶循环平稳信号，循环频率为0±2f。设信号x(t)中f70Hz0=，θ=π/3，采样频率为600Hz，采样点数为1024点，进行计算，计算结果如图2-2。（a）时域....

图2-3谱相关密度函数图

函数实际是时间滞后τ函数，对其进行Fourier变换得到谱相关密)()2τταπτRedjfx∫∞∞=也称为循环谱密度函数（SpectrumCorrelationDensityFuncti数的频域表示。由于谱相关密度函数是循环自相关函数的频域表示稳性，在循环频率或....

图3-1仿真信号的循环自相关函数降噪分析

图3-1仿真信号的循环自相关函数降噪分析时域波形，（b）为FFT分析谱图，（c）为循环自相关函数谱图。从图中可以观察结果与(a),(b)两图相比明显受噪声的影响要小得多。自相关函数的解调性能分析的信号解调分析方法特包络分析法调实际就是把低频信号（调制信号）从高频信号（载....

本文编号：4006926