基于EMD和AR模型的电磁换向阀故障特征提取研究

《基于EMD和AR模型的电磁换向阀故障特征提取研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据基于EMD和AR模型的电磁换向阀故障特征提取研究口高斐口李洪儒口许葆华军械工程学院导弹工程系石家庄050003摘要：针对经验模态分解(EMD)方法存在的分解不完全问题，提出了一种改进EMD算法。该算法采用分段幂函数插值法代替原EMD算法中的三次样条插值法来生成包络线．对比实验表明了改进算法的优越性。结合时间序列分析中的AR模型。提出了一种基于EMD和AR模型的故障特征提取方法．将其应用到电磁换向阀的故障特征提取中．实验结果表明。该方法能够正确有效地提取电磁换向阀的故障特征。关键词：电磁换向阀EMDAR模型故障特征提取中图分类号：THl37．52+3；TP206．

2、3文献标识码：A文章编号：1000—4998f2012)09—0052—04电磁换向阀是液压系统中一种重要的控制元件．若其出现故障，将严重影响液压系统的正常运行．故对其故障特征提取方法和故障识别方法进行研究具有重要意义。经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition．EMD)是近年发展起来的一种适于处理非线性、非平稳信号的分析方法⋯，在机械故障检测方面得到了良好收稿日期：2012年4月应用∞】，克服了传统小波分析方法的不足，非常适合于气e代e气e^世^七^啦—心，夸巳写e气c代elc^七^心^吧^℃^c^电^沁^≈^心"S’謦6te代C啃℃，眯^七，

3、∞，们，钟／啦／啦，啦水，啦，代，啦，鹋供础1电肿础甜水，夸e．i；c速，(m·sj；c速／(m·s口▲l剥7段进^策正11水内表向；氚往，，竹J界【酊流述分m群fn】i晚j生分佑方案由15．42％降低为11．38％参考文献另外，相对于原方案整体平均流速也有了很大的[1]陈志娥，毕玉华，雷基林，等．新型2D25卧式柴油机冷却提高，由0．553m／s提高到0．614m／s，改进效果较明水套CFD分析[J]．科学技术与工程．2010，lO(8)：1976一显，基本上达到了预期要求。1979．只缝论[2]谢雪峰，孙平，顾勤，等．YZ410SZLQ柴油机冷却水套的数值u；口’‘

4、模拟[J]．车用发动机，2005(5)：61—64．通过正交试验与CFD仿真计算结果分析表明：[3]毕玉华，雷基林，王贵勇，等．增压中冷柴油机缸盖水套1)缸盖进气侧上水孔孔径的变化对缸盖底面流CFD分析[J]．拖拉机与农用运输车，2010，37(3)：71—76．速以及冷却水流动均匀性的影响最大。[4]俞晓莉，僦亚娇，黄瑞，等．轿车发动机冷却水套流动与传热2)改进方案较原方案相比，整体平均流速得到提CFD计算分析[J]．车用发动机，2010(3)：50-55．高，4缸进气倾0流速提高了约0．1m／s；冷却液流动均匀[5】徐劲松，毕玉华，申立中，等．增压中冷柴油机冷却水套

5、流性得到了改善，流动不均匀性由15．42％降低为动特性研究⋯．汽车工程，2010。32(11)：956—961．△11．38％。(编辑小前)回2012／9机械制造50卷第577期徙万方数据处理电磁换向阀工作时的菲平稳压力信号。本文针对EMD方法中存在的分解不完全的缺点⋯．提出一种基于分段幂函数插值的改进EMD算法。并将改进的EMD算法和AR模型相结合来提取电磁换向阀的故障特征，并进行了实验分析。1基于EMD和AR模型的特征提取方法1．IEMD改进算法EMD算法的关键是求上、下包络线．包络线生成不准确将导致信号的EMD分解不完全，而目前普遍采用的三次样条插值算法存在过冲现

6、象，易对信号的分解不够完全Es3。因此，提出采用分段幂函数插值算法，基本原理如下。记所有插值点为P，(算I，y】)，P2(聋2，弛)，⋯，Pn(茗⋯y)，插值函数为y钒石)。对任意3个相邻点只一t(矩。，Yl一．)，只(％Y。)，只+，(h。，，，。)进行幂函数插值：h产(z¨—z“)(咒一l—y。)一(戈H—茗。)(M+rM—1)／(戈“J—喘¨)(1)当X≤筏时，插值函数f(x)满足：工(x)=((X--X,；)，(石一】一z。)]％I+(∞+。-yrl)(鬈—x。)／(艽。+l—戈．一1)—卜孔(2)当石≥置时，插值函数s(x)满足：f(x)=[(戈—戈。)／(戈

7、什l—戈。)]铴。+(，oI-y卜1)(髫一并。)，(戈件l—戈卜1)+竹(3)用f(x)Z+，(z)重新插值，得到只(蕾，竹)、足，(戈m，y“)之间的分段幂函数插值曲线：Z卅l(戈)=(石。+l—z搬(戈)／(戈。+l一髫。)+(x-x。Ⅵ+l(x)／(茗件l—戈i—1)(4)对任一信号戈(f)进行改进的EMD分解过程的具体步骤‘53如下。(1)确定z(￡)所有局部极值点，然后通过分段幂函数插值算法将所有的局部极大值点和局部极小值点连接起来形成上、下包络线。包络线应该包络所有的数据点。(2)计算上、下包络线的平均值曲线m．(f)，用戈