一种改进的Hilbert-Huang变换方法及其应用
本文选题:希尔伯特 + 黄变换 ; 参考:《工程科学与技术》2017年04期
【摘要】:针对希尔伯特 黄变换方法中存在的端点效应和虚假模态分量等问题,分析其产生原因,提出一种基于边界极值均值延拓的端点效应抑制与虚假模态分量剔除相结合的改进方法。该方法首先根据信号两侧端点和其临近极值点的特性,对包络线在信号两端点处的位置进行约束,从而改善包络线拟合结果,在一定程度上抑制端点效应问题的产生。然后,依据各模态分量间的正交性原理,通过虚假模态分量剔除算法,选取能够反映信号特征的敏感模态分量,以保证分析的准确性。通过数值仿真,验证了所提方法的有效性。最后,应用于发动机异响故障诊断中,诊断结果表明该方法有效抑制了传统希尔伯特 黄变化方法的端点效应和虚假模态问题,可有效提取发动机异响信号的故障特征。
[Abstract]:Aiming at the problems of the endpoint effect and the false modal component in Hilbert's Huang transform method, the causes of the problem are analyzed. An improved method based on boundary extremum mean continuation is proposed to suppress the endpoint effect and eliminate the false modal components. Firstly, according to the characteristics of the two end points of the signal and its near extremum, the position of the envelope line at the two ends of the signal is constrained, so as to improve the fitting result of the envelope line and to restrain the problem of the endpoint effect to a certain extent. Then, according to the orthogonality principle of each modal component, through the false modal component elimination algorithm, select the sensitive modal component which can reflect the signal characteristics, so as to ensure the accuracy of the analysis. The effectiveness of the proposed method is verified by numerical simulation. Finally, it is applied to engine abnormal noise fault diagnosis. The results show that this method can effectively suppress the endpoint effect and false modal problem of the traditional Hilbert's yellow variation method, and can effectively extract the fault characteristics of engine abnormal noise signals.
【作者单位】: 长春理工大学机电工程学院;长春工业大学机电工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51505038)
【分类号】:TN911.7
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 李勇;方兆本;韦勇凤;;基于局部多项式回归的EMD端点效应抑制[J];中国科学技术大学学报;2014年09期
2 万海波;杨世锡;;基于HHT的数控机床主轴振动监测系统的研制[J];振动与冲击;2014年06期
3 董晓刚;常东辉;郑中强;常宗瑜;;基于ADAMS的往复发动机敲缸故障仿真研究[J];机械设计;2013年05期
4 朱赛;尚伟;;经验模态分解中包络线算法[J];火力与指挥控制;2012年09期
5 郭明威;倪世宏;朱家海;张志鹏;;振动信号中HHT/EMD端点延拓方法研究[J];振动与冲击;2012年08期
6 雷亚国;;基于改进Hilbert-Huang变换的机械故障诊断[J];机械工程学报;2011年05期
7 臧玉萍;张德江;王维正;;基于小波变换技术的发动机异响故障诊断[J];机械工程学报;2009年06期
8 胡爱军;唐贵基;安连锁;;Hilbert-Huang变换边界问题处理方法研究[J];机械强度;2008年05期
9 李洪;孙云莲;徐长宝;;基于独立分量分析算法的局部放电信号去噪方法研究[J];四川大学学报(工程科学版);2007年06期
10 邵晨曦;王剑;范金锋;杨明;王子才;;一种自适应的EMD端点延拓方法[J];电子学报;2007年10期
相关硕士学位论文 前1条
1 周小龙;希尔伯特—黄变换在故障诊断中的应用[D];长春工业大学;2014年
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 周小龙;刘薇娜;姜振海;马风雷;;一种改进的Hilbert-Huang变换方法及其应用[J];工程科学与技术;2017年04期
2 朱永利;贾亚飞;王刘旺;李莉;郑艳艳;;基于改进变分模态分解和Hilbert变换的变压器局部放电信号特征提取及分类[J];电工技术学报;2017年09期
3 杨恭勇;周小龙;李家飞;梁秀霞;;局部Hilbert边际能量谱在滚动轴承故障诊断中的应用[J];东北电力大学学报;2017年02期
4 陈成法;白云川;张英锋;焦宇飞;李树珉;;基于敏感IMF的再制造发动机振动状态研究[J];振动.测试与诊断;2017年02期
5 巩晓峗;王宏超;杜文辽;丁丽丽;;EEMD方法在转子碰摩故障诊断中的研究[J];电子测量与仪器学报;2017年03期
6 张中明;吴晓苏;陈佳炳;;主轴径向跳动数字化测量仪表的设计(英文)[J];机床与液压;2016年24期
7 贾继德;吴春志;贾翔宇;姜斯平;;基于压缩小波变换与增强的发动机故障特征提取[J];军事交通学院学报;2016年12期
8 陈松;陈立爱;吴跃波;;基于小波变换的振动信号分析方法研究[J];洛阳理工学院学报(自然科学版);2016年04期
9 张小明;唐建;韩锦;;基于SVD的EMD模态混叠消除方法[J];噪声与振动控制;2016年06期
10 齐鹏;范玉刚;冯早;;基于ITD和敏感SVD的故障诊断方法研究[J];华中师范大学学报(自然科学版);2016年06期
相关硕士学位论文 前2条
1 帅心容;NiCoCrAlYTa六元涂层厚度的超声测量[D];南昌航空大学;2016年
2 刘书溢;盲源分离技术在转子故障诊断中的应用[D];长春工业大学;2016年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 董新峰;李郝林;余慧杰;;基于最大熵原理与鉴别信息的机床主轴系统退化分析[J];振动与冲击;2013年05期
2 赵玲;刘小峰;秦树人;鞠萍华;赵峰;;消除经验模态分解中混叠现象的改进掩膜信号法[J];振动与冲击;2010年09期
3 高荣;叶佩青;蒋克荣;李文;;基于小波奇异性的电主轴振动信号处理[J];吉林大学学报(工学版);2010年04期
4 余磊;刘泉;;经验模态分解中端点效应的抑制[J];武汉理工大学学报;2010年10期
5 张之猛;刘晨晨;刘伯胜;田宝晶;;经验模态分解中的包络线拟合算法仿真分析[J];系统仿真学报;2009年23期
6 曹冲锋;杨世锡;杨将新;;大型旋转机械非平稳振动信号的EEMD降噪方法[J];振动与冲击;2009年09期
7 沈路;周晓军;张志刚;张文斌;;Hilbert-Huang变换中的一种端点延拓方法[J];振动与冲击;2009年08期
8 杨永锋;吴亚锋;任兴民;秦卫阳;支希哲;裘焱;;基于最大Lyapunov指数预测的EMD端点延拓[J];物理学报;2009年06期
9 杨露;沈怀荣;;希尔伯特-黄变换与小波变换在故障特征提取中的对比研究[J];兵工学报;2009年05期
10 周玉清;梅雪松;姜歌东;孙挪刚;陶涛;;基于内置传感器的大型数控机床状态监测技术[J];机械工程学报;2009年04期
相关硕士学位论文 前9条
1 邢金富;超声造影图像的心肌提取及心肌梗塞诊断[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 柴林燕;生物电阻抗胃动力信号提取与评价方法研究[D];北京协和医学院;2011年
3 曹汉;希尔伯特—黄变换在脉象信号分析中的应用[D];重庆大学;2010年
4 黄光南;希尔伯特黄变换及其在地震资料分析处理中的应用[D];中国海洋大学;2009年
5 王黎黎;基于希尔伯特—黄变换的时频分析算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
6 涂黎晖;希尔伯特—黄变换和GMDH方法在金融时间序列分析中的应用[D];浙江大学;2008年
7 安怀志;希尔伯特黄变换理论和应用的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 赵国庆;基于小波降噪与HHT方法的齿轮故障诊断方法[D];武汉科技大学;2007年
9 程百灵;基于Hilbert-Huang变换的语音增强研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 宁宁;张骏;秦文娟;;抑制局域波分解端点效应方法的研究[J];计算机仿真;2008年11期
2 张亢;程军圣;杨宇;;基于自适应波形匹配延拓的局部均值分解端点效应处理方法[J];中国机械工程;2010年04期
3 贺智;王强;沈毅;王艳;;希尔伯特-黄变换端点效应抑制算法综述[J];软件;2011年10期
4 李方溪;陈桂明;刘希亮;张倩;李胜朝;;希尔伯特-黄变换端点效应的自适应端点相位正弦延拓方法[J];上海交通大学学报;2013年04期
5 黄先祥;李胜朝;谢建;;新型经验模式分解端点效应消除方法[J];机械工程学报;2008年09期
6 朱晓军;樊刘娟;吕士钦;余雪丽;;LMD方法在脑电信号处理中的应用研究[J];计算机科学;2012年02期
7 郭明威;倪世宏;朱家海;张志鹏;;振动信号中HHT/EMD端点延拓方法研究[J];振动与冲击;2012年08期
8 李钊;周晓军;徐云;;基于均生函数周期叠加外推法的EMD端点问题的研究[J];振动与冲击;2013年15期
9 沈路;周晓军;张志刚;张文斌;;Hilbert-Huang变换中的一种端点延拓方法[J];振动与冲击;2009年08期
10 杨庆;陈桂明;薛冬林;;基于最小平方距离相关的EMD改进算法及应用[J];振动与冲击;2011年06期
相关会议论文 前4条
1 高强;段晨东;孟庆丰;;经验模式分解端点效应处理方法研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
2 刘小峰;秦树人;柏林;;EMD中存在的问题及解决方法探讨[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
3 王红军;付瑶;;基于多项式拟合的EMD端点效应处理方法研究[A];北京机械工程学会2012年优秀论文评选论文集[C];2012年
4 王红军;付瑶;;基于多项式拟合的EMD端点效应处理方法研究[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年
相关博士学位论文 前1条
1 朱晓军;HHT变换及其在脑电信号处理中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 罗大双;EMD理论研究及其在裂纹损伤检测中的应用[D];电子科技大学;2014年
2 胡杨;局域波端点效应分析及在电力系统短期负荷预测中的应用研究[D];华北电力大学;2015年
3 吴超;基于振动分析的减速机故障诊断研究[D];中国计量学院;2016年
4 贺智;希尔伯特—黄变换端点效应抑制算法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 张磊涛;HHT在结构健康监测中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
6 张进林;抑制经验模态分解端点效应的常用方法性能比较研究[D];云南大学;2010年
7 马天璐;HHT方法的改进及在地倾斜固体潮信号中的应用[D];昆明理工大学;2013年
8 谢小可;抑制EMD端点效应方法的研究[D];昆明理工大学;2010年
9 范名莎;基于窗函数结合体的抑制HHT变换端点效应的探索[D];昆明理工大学;2011年
10 余磊;Hilbert-Huang变换及其在故障检测中的应用[D];武汉理工大学;2009年
,本文编号:2033841
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2033841.html