基于小波包的水力机组振动故障信号消噪方法研究

在水轮发电机组故障诊断中,提取监测信号中的奇异信号特征,对准确判断机组运行状态具有重要意义。研究充分利用水力机组振动故障信号的特征和小波包的特点,采用小波变换的方法,通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化分析,并针对南桠河姚河坝水电站水轮发电机组实测数据进行检验,取得了良好效果。表明所研究的故障信号消噪方法能有效地从信号中提取信息。     

基于小波分析的振动攻丝动态切削力提取

介绍了小波分析理论及小波变换的快速算法,并将它应用于提取振动攻丝动态切削力.通过对所获得的振动攻丝切削力(扭矩)信号进行小波变换,将动态切削力从中分离出来,并对分离前后的信号频谱进行对比分析.结果表明:经小波变换后的动态力频谱结构比未经分离的信号更为清晰,其特征谱线尤为突出.这将为深入研究振动攻丝动态切削力对整个系统的影响提供有力的工具.     

基于多小波和PSO-RBF神经网络的水电机组振动故障诊断

【目的】研究水电机组振动故障诊断的方法,为水电机组状态监测提供一种新的信号处理方法。【方法】对水电机组的振动信号进行多小波变换,提取振动信号的特征向量,将此特征向量作为学习样本输入到经过粒子群优化的径向基神经网络,通过训练后建立频谱特征向量和故障类型的映射关系,然后以测试样本和多故障测试样本为例进行应用检验。【结果】优化后的神经网络在第30次迭代时就达到了目标值,而优化前则需要56次迭代才能达到目标值。测试样本的诊断结果和测试样本的多故障诊断结果显示,期望输出与实际输出基本一致,故障识别的正确率达到100%。【结论】多小波-能量和经过粒子群优化的RBF神经网络结合的方法适用于水电机组的振动故障诊断,其诊断精度高,具有工程应用价值。     

基于正交小波系数的阈值降噪法

依据信号与噪声小波变换系数的差异,提出的用阈值法去噪可以很好的使噪声得到抑制,且几乎保留了原始信号所有的特征点.本文详细阐述了小波分析信噪分离的基本原理和方法,通过仿真分析得到良好的效果,为信号去噪提供一条有效的途径.     

高速机车的振动及噪音分析

以列车运行提速后振动加剧的客观事实为背景,为消除机车车辆的颤振现象以及振动对车体、转向架和悬挂系统产生的较大破坏作用,提高车辆运行的平稳性,减小铁道沿线的噪音污染,在分析机车车辆振动现象的基础上,初步提出了避免制动振动的方法,并利用小波变换对信号进行分解的原理,对小波分析在信号降噪的工程应用进行了探讨。     

小波分析在振动攻丝扭矩信号滤波中的应用

介绍了小波分析理论及小波变换的快速算法 ,讨论了该理论在振动攻丝扭矩采样信号滤波中的应用 ,通过对所获得的扭矩信号进行小波变换 ,将其分解成若干个互不重叠的频带 ,利用阈值量化处理的方法去除噪声 (高频信号 ) ,再将剩余部分进行重构 ,形成了抑制噪声的滤波信号 .实验结果表明 ,该方法对采样信号进行滤波是十分有效的 ,对提高扭矩测量值的计算精度很有利     

小波分析在振动攻丝扭矩信号滤波中的应用

介绍了小波分析理论及小波变换的快速算法，讨论了该理论在振动攻丝扭短采样信号滤波中的应用，通过对所获得的扭矩信号进行小波变换，将其分解成若干个互不重叠的频带，利用阈值量化处理的方法去除噪声（高频信号），再将剩余部分进行重构，形成了抑制噪声的滤波信号，实验结果表明，该方法对采样信号进行滤波是十分有效的，对提高扭矩测量值的计算精度很有利。     

木材近红外光谱小波阈值去噪方法

采用小波分析对木材近红外光谱进行阈值去噪研究,分别采用硬阈值、固定阈值、最大最小阈值和rigsure阈值对光谱信号进行去噪.结果表明,小波变换可以有效去除光谱噪声,并很好地保留了信号中的尖锐和突变部分,在近红外光谱分析中具有很好的应用前景.     

基于小波变换的自适应多用户检测算法

在分析传统自适应多用户检测的基础上 ,提出了一种基于小波变换的自适应多用户检测算法。用小波变换进行前处理 ,然后再通过 LMS算法实现自适应多用户检测。与通常的自适应多用户检测算法相比 ,该算法利用了小波变换对小波空间进行了分解 ,信号经小波变换后自相关性会下降 ,收敛速度提高。同时在此分解过程中 ,根据信号与白噪声在不同尺度上的小波变换模极大值表现完全不同的特性进行信号的消噪。理论分析和仿真结果表明 ,该算法收敛速度较快 ,计算量增加较少 ,易于实时实现 ,而且具有良好性能。同时仿真实验表明 ,收敛速度与小波基选择有关 ,对于同一小波基系列 ,小波基的正则性越好收敛速度越快     

水泵机组的振动分析及故障诊断

采用两个磁电式速度传感器测定水泵机组的垂直和水平方向的振动，并对数据进行时域、幅值域、频域、相关和倒谱分析。结果表明，水泵机组电动机旋转引起的振动，通过联轴器传递给水泵，使水泵靠近电动机轴端的轴振动和加剧而造成磨损，进水口的振动大于出水口，机组都存在着高频电磁噪声。本文还提出了减少水机组振动的一些措施。     

基于机体振动的直升机桨毂阻尼故障诊断

研究了仅用机体振动信号诊断旋翼减摆器阻尼失效、轴向铰卡涩和水平铰卡涩3种桨毂阻尼故障的可行性。在旋翼试验台上分别设置上述3种阻尼故障，测取机体振动响应，利用快速傅立叶变换分析其频谱特征。分析表明，3种阻尼故障引起的机体振动谱图互不相同。采用概率神经网络实现了3种阻尼故障的正确分类。研究表明，仅用机体振动响应实现旋翼阻尼故障诊断是可行的。     

基于非线性分析的复杂机电系统故障特征提取

针对复杂机电系统振动信号呈现复杂非平稳性的特点,采用Hilbert-Huang变换(HHT)和基于小波包分解的频带能量比例非线性分析方法,对机电转子系统碰摩和不对中故障试验信号进行分析.分析结果表明:基于非线性分析的HHT和小波包频带能量比例方法弥补了原有传统频谱分析的不足,可以清晰的表征故障的瞬时和局部特性,实现故障特征的有效提取.     

基于经验模态分解近似熵和支持向量机的农用柴油机故障诊断

针对往复机械振动信号的非平稳特性和在现实条件下难以获取大量故障样本的实际情况,提出一种经验模态分解（EMD）、近似熵（ApEn）快速算法和支持向量机（SVM）相结合的机械故障诊断方法。运用经验模态分解方法对特定时段的振动信号进行分析,计算各个内禀模态函数（IMF）的近似熵,作为故障特征向量,并输入到支持向量机以判断机械的工作状态和故障类型。柴油机故障诊断试验结果表明,该方法能有效提取故障特征,在小样本情况下也具有较高的精度和较强的泛化能力,对其他机械故障的诊断具有一定借鉴意义。     

支撑形式对振动式锯材弹性模量测定影响的研究

基于横向振动原理的锯材弹性模量测量方法具有快速、无损、足尺测量等特点。该文讨论了两端刚性简支支撑和一端刚性、一端弹性支撑两种支撑形式下,锯材弹性模量检测的理论依据。在以实际生产应用为目标的检测仪器开发中,一端支撑要包含测力传感器,用于传感锯材的重量和振动信号。结果表明:测力传感器端的支撑相当于一种弹性支撑,它会造成试件固有频率测量值比实际值低,进而给试件弹性模量测量值带来误差。这一固有频率测量值减小幅度与试件--支撑刚度比有关:试件--支撑刚度比越小,减小幅度越小。一般情况下,如果将试件--支撑刚度比控制在0～0.005范围内,则会测得足够精确的弹性模量值。      

Development of the equine vibration arthrometry system (EVAS) for the study of equine lameness

Friction caused at different articular surfaces in horses’ joints can produce various vibration signals. In this study, we collected and analyzed the articular vibration signals in the fetlock joints of a healthy horse, an aged horse, and a horse with laminitis using the equine vibration arthrometry system (EVAS). The data obtained from the EVAS enabled the researchers to easily understand the condition of the horses’ inner joints and to differentiate between the joints of healthy limbs and those of diseased limbs with musculoskeletal disorders. Furthermore, we also developed mathematical algorithms to analyze the data from the EVAS in this study. We identified two periodic waveform cycles for each horse’s step in the time domain. The negative waveform cycle first appeared at each aged horse’s step. The root-mean-square (RMS) values of both the positive and negative waveform cycles were significantly larger at the first periodic waveform in the aged horse. In contrast, the positive waveform cycle first appeared in each healthy horse’s step and the RMS values of the positive waveform cycle were significantly larger in the healthy horse. We also measured the energy of the articular vibration signals of the healthy and aged horses in the first and second periodic waveform cycle during each horse’s step. By analyzing and comparing articular vibration signals in these horses, we were able to determine which of the horses had a musculoskeletal disorder. EVAS is a simple, convenient and non-invasive method of identifying articular problems in equine joints.     

基于EMD和SVM的农用柴油机故障诊断研究

针对农用柴油机振动信号的非平稳特性和在现实条件下难以获得大量故障样本的实际情况,提出一种经验模态分解和支持向量机相结合的故障诊断方法。运用经验模态分解方法对气阀机构不同工况下的去噪缸盖振动信号进行分析,计算各内禀模态函数与去噪信号的互信息值以确定主IMF分量,并求其包含时间信息的能量熵以定量描述信号不同时频段的能量分布,将其作为支持向量机的输入特征向量以判断柴油机的工作状态和故障类型。试验结果表明,该方法在小样本情况下也具有较高的精度和较强的泛化能力,但不同转速时需重新采样以保证充足的诊断精度。     

土—端承桩—结构相互作用对连续梁桥自振特性的影响

本文根据连续介质力学理论,用传递矩阵法求得分层土端承桩的阻抗函数。由于桩基础的阻抗函数随频率变化,所以结构的刚度矩阵也是频率的函数。为求解非线性特征值问题,采用了逐步逼近的方法,反复调用广义雅克比程序,直到求得真实的自振频率和振型为止。将本文的计算结果和刚性地基的计算结果作了比较表明:考虑桩基础参与振动时求得的自振频率和振型变化较大,还没有达到可以忽略的程度。     

铲式玉米精密播种机振动特性试验

为了对铲式玉米精密播种机工作时产生的随机振动信号进行分析,在4种不同速度下进行播种机振动信号采集试验.对振动信号进行时域和频域分析,以自相关和互相关函数表明播种机工作产生的振动具有一定的周期性和相关性,这种周期性和相关性随速度的增加而明显;以自功率谱密度函数表明播种机工作状态下不同频域的振动强度,结果表明,播种机工作时主要为低频振动,振动能量随播种速度的增加而增强.     

面向钻蛀振动实时侦听的深度学习模型压缩

[目的]基于深度学习的钻蛀振动识别模型结合边缘计算可实现林业蛀干害虫钻蛀振动长期监测和实时预警,但要求大幅压缩智能识别模型的参数量和运算量.本研究采用深度学习模型压缩算法,在不损失精度的前提下,对已有的钻蛀振动识别模型进行压缩,减小模型的体积并提升模型在嵌入式平台的识别速度.[方法]首先采集双条杉天牛钻蛀振动和背景噪声...     

基于小波去噪和EMD算法在齿轮故障检测中的应用

小波去噪和EMD算法(Empirical mode decomposition,EMD)被广泛地运用在非平稳信号分析中。为了减小外部噪声及局部噪声对蜗轮蜗杆减速机振动信号干扰,降低样条插值时的拟合误差,提高EMD分解的质量,提出了一种基于小波去噪和EMD算法相结合的方法,对正常和有断齿的齿轮振动信号进行测试分析。结果表明,该方法能够准确地得到特征频率,判断出故障类型,证实了该方法在诊断蜗轮蜗杆减速机蜗轮故障的有效性。