基于局部均值分解和极值延拓的旋转机械故障特征提取方法.pdf

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1、第35卷第5期计量学报Vo1．35，No52014年9月ACTAMETR0L0GICASINICASeptember，2014doi：10．3969／j．issn．1000—1158．2014．05．13基于局部均值分解和极值延拓的旋转机械故障特征提取方法孟宗，王亚超，王晓燕(燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室，河北秦皇岛066004)摘要：局部均值分解对非平稳、非线性故障信号进行平稳化处理时表现出特有的分析能力，能够有效获得故障信号的时频特征，然而局部均值分解过程中存在的端点效应严重影响信号的分解效果。针对这一问题，提出了一种基于局部均值分

2、解和极值延拓的旋转机械故障提取方法。首先采用极值延拓方法处理信号的两个端点，左、右端点均分别延拓2个极大值和2个极小值，然后对延拓后的信号进行局部均值分解，提取信号中包含的故障特征。仿真结果表明，经过极值点延拓后，局部均值分解过程中的端点效应得到了有效抑制，最后以轴承内圈故障为例在实验平台进行了实验研究，实验结果表明，该方法能有效提取出旋转机械故障特征。关键词：计量学；局部均值分解；端点效应；旋转机械中图分类号：TB936文献标识码：A文章编号：1000．1158(2014)05-0469-05RotatingMachineryFaultDiagno

3、sisMethodBasedontheLocalMeanDecompositionandExtremePointsExtensionMENGZong，WANGYa—chao，WANGXiao—yan(KeyLaboratoryofMeasurementTechnologyandInstrumentationofHebeiProvince，YanshanUniversity，Qinhuangdao，Hebei066004，China)Abstract：Localmeandecompositionshowsuniqueanalysisabilitywhe

4、nsmoothingproeessthenonstationary，nonlinearfaultsigna1．Itcaneffectivelyobtaintime一~equencycharacteristicsoffaultsigna1．However，theendeffectexistingintheprocessofthelocalmeandecompositionseriouslyaffectsthesignaldecompositionresult．Inordertosolvethisproblem，amethodofrotatingmach

5、ineryfaultextractionbasedonthelocalmeandecompositionandextremepointsextensionisproposed．Firstly，usingthemethodofextremepointsextensiontoprocessthetwoendpointsofthesigna1．Theleftandfightendpointsarerespectivelyextendedtwomaximumsandtwominimums．Then，usingthemethodoflocalmeandecom

6、positiontodecomposethesignalwithextension，andextractfaultfeaturesitcontains．Thesimulationresultsshowthat，afterextremepointsextension，theendeffectintheprocessoflocalmeandecompositionhavebeeneffectivelysuppressed．Finally，withthebearinginnerracefaultasanexampleexperimentalstudywas

7、ea~iedoutinexperimentalplatform．Theexperimentalresultsshowthatthismethodcaneffectivelyextractthefaultcharacteristicsofrotatingmachinery．Keywords：Metrology；Localmeandecomposition；Endeffect；Rotatingmachinery着现代工业和科学技术的飞速发展，旋转机械设备1引言13益朝着高速化、自动化、超临界化和大功率、大载荷等方向发展，其工况不仅影响该机械设备本身的旋转

8、机械是应用非常广泛的一类机械设备，随安全运行，而且还会对后续生产和运行造成直接影收稿日期：2012-12-2