基于信号时频熵的往复式压缩机故障诊断

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1、,>LE,%机床与液压&!##/+>C+"#!基于信号时频熵的往复式压缩机故障诊断周燕峰!马孝江!苑宇"大连理工大学机械工程学院!辽宁大连""/#!)#摘要!从特征信号提取的角度出发!采用局域波时频分析和信息熵结合的方法进行往复式压缩机故障诊断"对信号进行局域波分解后!建立基于时频分布的信息熵!以此作为故障识别的参数"以往复式压缩机填料泄漏故障为例!采用信息熵的方法进行分析!证明了信息熵能够对往复式压缩机的工作状态进行有效的评价"关键词!局域波&时频分析&信息熵&故障诊断中图分类号!M1%Z*,,文献标识码!-,,文章编号!"##".)**"#!##/$"#."$%.)O#,+/-.,&5+4

2、8I.1/-#)).-9&0’57+&84.)+)2&)#3.4%+<-&5+.4A+84&’Q4D.-1&5+.4R45-./;=189e<4E745!F-r3eN’b

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5、性!对同一振动不同时刻信号样本的分因此可以对系统的不确定程度进行描述"析!得到的结果可能会是不同的"运用传统的频谱分$"局域波时频分析析方法对往复式压缩机振动信号进行特征提取!对采局域波法源于瞬时频率的概念"它能把动态信号样的时刻%样本大小%采样频率等都有特殊的要求!*"+的局部特征正确地在时频域内予以描述!能够反映非在实际操作中往往很难实现"平稳信号的时变性!对非平稳信号的分析有着广泛的时频分布是时间和频率的联合分布函数!有利于前景"提取信号的局部特征!是非平稳信号分析的有效方&%’法"局域波法的时频分析源于瞬时频率!其时频分布!+",局域波法的原理具有较好的聚集性"对非平稳信号的信号分析具

6、有较局域波法分解是建立在瞬时频率的基础上的!把好的实用性!并在非平稳信号的故障诊断中得到应复杂非平稳信号表示成有限个基本模式分量"通过对用*!!)+"信号进行局域波法分解!把原始数据分解成5个基本往复式压缩机在不同的工作状态下!其时频分布模式分量!及一个剩余分量$5!该剩余分量或者是一将会发生变化"信息熵是对系统不确定性程度的描个平均趋势或者是一个常数"5述"为了能够定量描述变化程度!本文通过建立基于U’6(*Dh$’!(:5:"局域波时频分布的时频熵!研究从时频熵提取振动信!+!,时频谱号特征的方法"从往复式压缩机填料泄漏故障分析表对每个分量进行13DR7HK变换!表示成解析信号明!时频

7、熵能够有效评价往复式压缩机的运行状态"形式!并忽略剩余分量!进行信号分析!可以得到下#"信息熵的建立面的形式)熵是用来描述信息论中信息的不确定程度"设5:*8’6(6U’6(*-’6((’)(G’+!+!5!+(为一不确定的概率分布!其信8"!58"!基金项目!国家自然科学基金资助项目’项目批准号)Z#%’Z"ZZ(%机床与液压&!##/+>C+"#,>LF,从上式中可以看出!每个基本模式分量