吉林大学学报(工学版) ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (02): 392-396.
郝研1, 王太勇1,2, 万剑2, 张攀2, 刘路1
HAO Yan1, WANG Tai-yong1,2, WAN Jian2, ZHANG Pan2, LIU Lu1
摘要: 结合经验模式分解方法和广义维数的特点,提出了基于经验模式分解和广义维数的机械故障诊断方法。先对信号进行经验模式分解,得到内禀模态函数,然后求每个内禀函数的广义维数,从中提取盒维数、信息维数和关联维数,组成广义维数矩阵。通过分析待检测信号和各样本信号的广义维数矩阵相关系数,判断故障状态。实验结果表明,该方法可以准确地识别机械故障状态,是一种有效的机械故障诊断手段。
中图分类号:
[1] Huang N E, Shen Z, Long S R, et al. The empirical mode decomposition and Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis[J]. Proc R Soc Lond A, 1998, 454: 903-995.[2] 赵艳菊,王太勇,任成祖,等.强噪声背景下的经验模式分解研究[J].振动与冲击, 2009, 28(3): 149-157. Zhao Yan-ju, Wang Tai-yong, Ren Cheng-zu, et al. Research on empirical mode decomposition of signals submerged in a heavy noise[J]. Journal of Vibration and Shock, 2009, 28(3):149-157.[3] 赵艳菊,王太勇,冷永刚,等.级联双稳随机共振降噪下的经验模式分解[J].天津大学学报,2009,42(2):123-128. Zhao Yan-ju, Wang Tai-yong, Leng Yong-gang, et al. Empirical mode decomposition based on cascaded bistable stochastic resonance denoising[J]. Journal of Tianjin University, 2009, 42(2):123-128.[4] Mandelbrot B B. The Fractal Geometry of Nature[M]. San Francisco: Freeman, 1982.[5] Falconer K J. Fractal Geometry: Mathematical Foundation and Applications[M]. Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 1990.[6] 赵莹,高隽,陈果,等.一种基于分形理论的多尺度多方向纹理特征提取方法[J].仪器仪表学报,2008,29(4):787-791. Zhao Ying, Gao Jun, Chen Guo, et al. Multi-scale and multi-orientation texture feature extraction method based on fractal theory [J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2008, 29(4):787-791.[7] 王荣本,顾柏园,郭烈,等.基于分形盒子维数的车辆定位和识别方法[J].吉林大学学报:工学版,2006,36(3):331-335. Wang Rong-ben, Gu Bai-yuan, Guo Lie, et al. Vehicle location and identification method based on fractal box dimensionality[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2006, 36(3):331-335.[8] 徐玉秀,钟建军,闻邦椿.旋转机械动态特性的分形特征及故障诊断[J].机械工程学报, 2005, 41(12): 186-189. Xu Yu-xiu, Zhong Jian-jun, Wen Bang-chun. Fractal fault diagnosis and classification to modal characteristic of rotor system[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2005, 41(12):186-189.[9] 苑宇,马孝江.局域波时频域多重分形在故障诊断中的应用[J].振动与冲击, 2007, 26(5):60-63. Yuan Yu, Ma Xiao-jiang. Fault diagnosis using multifracals in local wave time-frequency domain[J]. Journal of Vibration and Shock, 2007, 26(5):60-63.[10] 李国宾,段树林,于洪亮,等.发动机振动信号特征参数的多重分形研究[J].内燃机学报,2008,26(1):87-91. Li Guo-bin, Duan Shu-lin, Yu Hong-liang, et al. Study on characteristic parameters of engine vibration signal based on multi-fractal[J]. Transaction of CSICE, 2008, 26(1):87-91.[11] 樊福梅,梁平,吴庚申.基于分形盒维数的汽轮机转子振动故障诊断的实验研究[J].核动力工程,2006,27(1):85-89. Fan Fu-mei, Liang Ping, Wu Geng-shen. Experimental research on stream-turbine rotor vibration fault diagnosis based on the fractal box counting dimension[J]. Nuclear Power Engineering, 2006, 27(1):85-89.[12] Huang N E, Shen Z, Long S R. A new view of nonlinear water waves: the Hilbert spectrum[J]. Annu Rev Fluid Mech, 1999, 31: 417-457. |
[1] | 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555. |
[2] | 宋大凤, 李广含, 张琳, 潘冰, 曾小华, 彭宇君, 王庆年. 模糊逻辑在混合动力汽车电机故障检测中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 354-359. |
[3] | 宋宝玉,解志杰,张锋,王瑞泽,郝明晖,苏代忠. 基于角度域同步平均和阶次分析的低速斜齿轮故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 454-459. |
[4] | 陶涛,徐洪泽. 高速列车浸入与不变自适应容错控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 554-561. |
[5] | 欧阳丹彤,迟晋进,王晓宇,赵相福,孟祥宇. 一种高阶离散事件系统的诊断方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 562-568. |
[6] | 吴坚, 赵阳, 何睿. 基于支持向量机回归算法的电子机械制动传感器系统故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1178-1183. |
[7] | 陈筠翰1,秦贵和1,2,于赫1,黄玥1. 基于OSEK/VDX直接NM规范的车载网络系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(05): 1407-1413. |
[8] | 孔繁森,吴雅夫,李聪. 基于信息熵的设备电气故障诊断复杂性评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(03): 697-701. |
[9] | 夏红伟, 凌明祥, 李莉, 马闯, 王礼. 不确定网络控制系统鲁棒故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(02): 501-0505. |
[10] | 刘玉梅,苏建,曹晓宁,熊伟,宋学忠. 基于模糊数学的汽车悬架系统故障诊断方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(增刊2): 220-0224. |
[11] | 郑蕊蕊,赵继印,王志男,吴宝春 . 基于改进灰色聚类分析的电力变压器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(05): 1237-1241. |
[12] | 赵继印;郑蕊蕊;刘宇 . 基于梯形灰色聚类分析的电力变压器故障诊断 [J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(03): 726-0730. |
[13] | 赵艳菊;王太勇;徐跃;曹康平;张攀;邓辉 . 基于双CPU的便携式故障诊断仪的设计与开发[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(03): 557-0560. |
[14] | 贺湘宇,何清华 . 基于有源自回归模型与模糊C-均值聚类的挖掘机液压系统故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(01): 183-187. |
[15] | 廖庆斌,李舜酩,覃小攀 . 车辆振动信号的特征提取方法比较[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(04): 910-915. |
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