改进阈值函数的转子系统振动信号降噪研究

《改进阈值函数的转子系统振动信号降噪研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、改进阈值函数的转子系统振动信号降噪研究加力康，王勤贤，杨兆建，任芳(太原理工大学电气与动力工程学院，山西太原030024)摘要：针对传统阈值处理函数在小波降噪中的不足，在硬阈值、软阈值处理函数的基础上，构造了一种改进的阈值处理函数，并介绍了该函数的降噪原理。基于MATLAB平台，用改进阈值处理函数分别对三种不同类型的仿真信号进行了降噪处理，通过信噪比、均方误差2个衡量指标，研究不同动态参数对三种类型信号降噪效果的影响；并根据实测转子系统振动信号的特点，选择适当的动态参数，将该函数应用到振动信号的降噪中。结果表明：改进阈值函数能够根据信号的不同类型，调节动态参数，优化阈值的处理，能很好地实现转

2、子系统振动信号的降噪。关键词：转子系统；振动信号；阈值处理函数；动态参数；降噪DenoisingofRotorVibrationSignalsBasedonImprovedThresholdFunctionJIALi-kang，WANGQin-xian，YANGZhao-jian(CollegeofElectricandPowerEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，ShanxiTaiyuan，030024,China)Abstract:Aimingatthedeficiencyofthetraditionalthresholdprocessin

3、gfunctioninwaveletdenoising,anewimprovedfunctionwasproposedbasedonsoftthresholdandhardthresholdfunctionandtheprincipleofthefunctionwasintroduced.Firstly,threetypesofsimulatedsignalsweredenoisedbytheimprovedthresholdfunctioninMATLAB,andthen,theeffectofdenoisingwascomparedbytheratioofsignaltonoiseand

4、meansquareerrorwhendifferentdynamicparameterswereselected.Finally,theimprovedfunctionwithappropriatedynamicparameterswasusedtodenoisebasedonthecharacteristicofrotorvibrationsignal.Theresultsshowthatbasedonthedifferenceofsignals,theimprovedthresholdfunctioncanoptimizetheprocessingofthresholdthrougha

5、djustingthedynamicparametersandrealizethedenoisingofthevibrationsignalofrotorsystemefficiently．Keywords:RotorSystem；VibrationSignal；ThresholdFunction；DynamicParameters；Denoising1引言旋转机械应用广泛。转子系统，作为旋转机械的核心部件，对其监测尤为重要。转子系统的振动信号，由于采集方便，而且能够很好地反映系统的运行状态，在实际中，广泛应用于转子系统的载荷识别、故障诊断等领域。但是在实际工况中，由于基金项目：国家自然科学

6、基金项目资助（编号：51475318）作者简介：加力康(1992-),男，山西临汾人，硕士研究生，研究方向为转子系统载荷识别，975790727@qq.com；王勤贤(通讯作者)（1958-）,女，山西太原人，副教授，硕士生导师，主要从事电力传动微机控制的研究，wangqinxian@tyut.edu.cn；杨兆建(通讯作者)（1955-），男，河北保定人，教授，博士生导师，主要从事机械现代设计方法、机械CAD/CAE、机械设计工况监测与故障诊断、机械动力学和摩擦学等研究，yangzhaojian@tyut.edu.cn.环境、线路等因素的影响，在振动信号中，往往伴随有随机噪声信号，这将影响

7、到后续各种算法的有效性，进而影响到载荷识别、故障诊断的准确性。Donoho在小波阈值降噪中，首次提出了硬、软阈值的处理方法[1]。文献[2]对软阈值函数进行了改进。文献[3]引入一个具有多导阶数的阈值函数，对局部放电信号进行了降噪。文献[4-7]研究了不同的阈值函数用于电机、机械设备振动信号的降噪。构造了一个具有调节功能的改进阈值处理函数。利用该函数，对转子系统振动信号进行降噪，为后续转子系统的载荷识别提供数