基于Hilbert-Huang变换的磁悬浮转子跌落振动信号检测

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1、分类号：ＴＰ２３单位代码：１０１８３研究生学号：２０１５５５Ｅ０７３密级：公开＿吉林大学硕士学位论文专业学位（）ｅ－ｒｔＨｕａｎｇ基于Ｈｉｌｂ变换的磁悬浮转子跌落振动信号检测ＤｅｔｅｃｔｉｏｎＯｆＦａｌｌｉｎＶｉｂｒａｔｉｏｎＳｉｎａｌＯｆＭａｎｅｔｉｃＳｕｓｅｎｓｉｏｎｇｇｇｐＲｏｒｔ－ｒｒｍｔｏＢａｓｅｄＯｎＨｉｌｂｅｒＨｕａｎＴａｎｓｆｏｇ作者姓名：徐超类别：工程硕士领域（方向）：电气工程指导教师：蒋川东副教授校外合作导师：冀文慧高级工程师培养单位：仪器科学与电气工程学院

2、２０１８年１２月基于Hilbert-Huang变换的磁悬浮转子跌落振动信号检测DetectionOfFallingVibrationSignalOfMagneticSuspensionRotorBasedOnHilbert-HuangTransform作者姓名：徐超类别：工程硕士领域（方向）：电气工程指导教师：蒋川东副教授校外合作导师：冀文慧高级工程师培养单位：仪器科学与电气工程学院答辩日期：2018年12月1日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人均不得对本论文的全部或部分内，容进行任何形式的复制

3、、、修改、发行出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明，，本人郑重声明：所呈交学位论文是本人在指导教师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年日｜摘要基于Hilbert-Huang变换的磁悬浮转子跌落振动信号检测现如今

4、各类旋转机械设备中，滚动轴承是一种常见的、易受损伤的部件，会影响生产实践，因此有必要对其进行实时的监测和诊断。故障特征提取是故障诊断的关键，现代信号处理方法在故障诊断中起着至关重要的作用。非平稳信号处理过程中一般要用到傅里叶变换，这种处理方法存在一定的局限性，为此新的变换方法被提出来，本文对短时傅立叶变换、Wigner-Ville分布和小波变换在非平稳信号处理过程中的应用情况进行了介绍，且对比了其优缺点。Hilbert-Huang变换（Hilbert-HuangTransform-HHT）是美国著名学者N.E.Huang在上世纪九十年代建立的，此种变换主要

5、是对信号进行经验模态分解而得到相应的瞬时频率信号，可得到很好的变换效果，因而后来受到广泛关注，且应用领域不断扩大。本文对此种变换的理论基础进行了论述，讨论了其特点和应用情况。介绍了希尔伯特谱、边缘谱和时频分析。分析了瞬时频率、时间尺度参数和固有模态函数。对此种变换的应用局限性做了简要分析。研究了滚动轴承故障特征提取中HilbertHuang变换的具体方法。在故障诊断方法中，利用时间和频率对故障和正常振动信号进行分析，并将HHT方法应用于跌落冲击中。在此种变换的理论分析基础上，本文对LabVIEW软件做了简要的论述，并建立了基于此软件的HHT信号分析模块，然

6、后选择振动信号为对象，测试了此种系统的信号处理功能。在系统开发之后，选择HTR-10电磁轴承跌落试验台架建立了测试单元对轴承故障信号做了测试，然后将所得结果和这种信号分析系统的结果进行了对比，发现所得结果基本一致。本文所获得的成果丰富了信号处理及故障诊断领域的内容。关键词：滚动轴承，希尔伯特变换，经验模式分解，故障诊断IABSTRACTDetectionOfFallingVibrationSignalOfMagneticSuspensionRotorBasedOnHilbert-HuangTransformNowadays,amongallkindsofr

7、otatingmachineryequipment,rollingbearingisacommonandvulnerablepart.Itwillaffectproductionpractice,soitisnecessarytomonitoranddiagnoseitinrealtime.Faultfeatureextractionisthekeytofaultdiagnosisandmodernsignalprocessingplaysanimportantroleinfaultdiagnosis.Fouriertransformisusuallyus

8、edintheprocessofnon-stationarysig