EMD方法在机械故障诊断中的应用

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1、中国海洋大学硕士学位论文EMD方法在机械故障诊断中的应用姓名：张晓亮申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：赵犁丰2003.6.1EMD方法在辊械故障诊断中的斑掰一————————————————————————————————————————————————————————————————～一EMD方法在机械故障诊断中的应用摘要机械故障诊断是研究设备远行状态信息的变化，进而识别设备运行状态的科学。EMD方法楚叁Huang予1998年援出嚣一耱薪静继号处璞方法。EMD方法是一种局部自遁应方法，不仅邋用于线性时间序列的分析，而殿适用于非线性和非平稳时间序列的分析

2、。EMD基于信号的局部时间特征尺度分析原信号，克服了薅塞辞交换瓣高次{器波频率分量瓠会菲线毪、菲平稳信号静缺点。本文就EMD方法在机械故障中的成用进行了探讨，提出了两种机械故障诊凝豹方法：l。稍用EMD方法和小波交换进行梳械故障诊断本文采用经验模式分解(EMD)与小波变换相结合的方法分析非平稳机械敞簿售号瓣鸯暴锻，送行壤缀兹辕诊蘩。奄壹接黠摄蔫号送行夺波分辑穰琵较，骏方法提取的奇髯性特征更明显。数值模拟和对故障轴承振动信母分柝表明了该方法的有效性。2．稠蘑EMp方法帮关联缭数送行税械敲簿诊断。分数维表征了信号的结构特征，广泛地被用于非线性系统行为的刻划中。本论文深入探

3、讨了分形维数豹一耪——关联维数旋掇械故障诊凝巾豹应爆，掇讨了相空阀麓构和关联维数求解过稔中嵌入缀数和撼迟时间的选择的意义及方法，本论文选用C—C方法，并编制了相应的程序来确定嵌入维数和延迟时间。本论文将痿号∞分辫爱其裁三令tMF分量豹关联维数豹均方搬篷瘸予爨壤敖薅麓送分和诊断，与直接用原信警的关联维数作刿断标准相比，可以明显提高诊断的精度，减少误剡。关键诃；经验横式分解僻MD)：小波变换；相空闯重构；关联缎数：机械故障诊断EMD方法在机械故障诊断中的应蹦ApplicationofEMDtoDiagnosisofMachineFaultAbstractMachinefa

4、ultdiagnosisisascienceofidenti研ngtherunningstateofdevicebystudyingthevaryinginformationofthedevicerunningstate．Anewsignalprocessingmethod--EMD(empiricalmodedecomposition)methodhasbeendevelopedbyHuanginl998．Theessenceofthemethodistoidentifytheintrinsicoscillatorymodesbytheircharacteristi

5、ctimescalesinthedataempiricallyandthendecomposethedataaccordingly．EMDmethodislocaladaptive．Itnotonlycanbeusedtoanalyselineardata．butalsocanbeusedtoanalysenonlinearandnon—stationarydata．FouriertrailsforillmethodusehigIlOrdel"frequencytoanalyseandimitatenonlinearandnon．stationarydata．EMDm

6、ethodbasedonlocalcharacteristictimescaleofthedataismorefittoanalysenonlinearandnon-stationarydatathanFouriertrailsformmethod．Inthispaper,theuseofEMDmethodinmachinefaultdiagnosisisdiscussed．andtwonewfaultdiagnosismethodsaleintroduced．1．ApplicationofEMDandwavelettransforilltodiagnosismach

7、iDefaultInthispaperasignalsingularitydetectionmethodisintroduced．witllwhichthesignalisdecomposedintoIMFs(intrinsicmodefunction)bytheEMD(empiricalmodedecomposition)andthesingularityoftheIMFsisextractedbytheWavelettransforn'1．Basedonthesingul赫tythemachinefaultcanbediagnosed．Thenu