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《基于HMM的轴承故障音频诊断方法研究》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、中南大学硕士学位论文基于HMM的轴承故障音频诊断方法研究姓名：陆汝华申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：樊晓平20070517他承是旋转机械设备巾应用最为广泛的一种通用部件，其工作运彳上denMarkovMod论文在结合理论和实践的基至4)的轴承故障咅频诊断方法进行了系统地研究，主耍内容如下。無轴承音频信号包含其运行状态的重要信息，通过分析这些制承进行有效的故障诊断，而且音频信号能够非接触式采扌方便、成本低廉等优点。因此，论文以音频信号为研究对象，并根据Me1频率倒谱系数(Me1一FrequencyCepstrumCoe
2、ffiii&bb5淪着眼于人耳听觉特性的特点，首次对轴承音频信号进行MFCC特征参数提取。D酬产單的耕宥参数均为离散濾表明，怦均诊断新方法,=1
3、
4、a断精度为90%,取得了较好的效果。(3)由于采用连续高斯混合密度函数可以更合理地描述输出概率，论文提出了基于连续高斯混合密度HMM(ContinuousGaussianMixtureHiddenMarkovMode1,cGm心嘎)的轴承故障音频诊断新方法。同时，利用基于聚类算法的模型参数初始化方法和标定系数的前向.后向算法对训练和诊断算法加以改进。实验结果表明，一般算法的平均训练吋间为
5、110・0秒，诊断时间为0・81秒，诊断精度为9613%：本文改进算法的平均训练时间为10.941秒，诊断时间为0.028秒，诊断精度为97.5%。很明显，改进算法加快了训练和诊断速度，同时提高了诊断精度。(4)对DI-IMM和CGHMM方法的诊断实验结果进行了对比分析。DHMM算法在速度上优于一般的CGHMM算法，诊断精度却低空匿丕堂亟士堂焦逾寒埴墨于CGHMM算法。而使用木文的CGHMM改进算法，大大缩短了运算时间，平均训练时间还不到DHM方法的四分Z—，诊断时间也比DHMM方法少，诊断精度史是明显提高。(5)在Visua1C+
6、+7.0环境下，自主开发了基于HMM的轴承故障音频诊断平台，并在此平台上完成实验研究，验证论文方法的有效性，具有较好的应用推广价值。关键词隐马尔可夫模型，轴承，故障诊断，音频信号AbstractR011•1ngbearh1gisthem0stwidesPreadapp1icat■10nofo0tatmgS0fw0fthewh01emach1nery，bythestatuh•1ch,thenorma1perf0rmaneewithmach■1ne•1sinf1uenceddirect1y.0nthebasis0fcomb■1n•1ng
7、the0ry0nHiddenDracticebear■1ngfau1tdiagn0sisbyac0usticsigna1sbasedMark0VMode1(HMM)iSresearchedsystematiCa11y•1nthispaper.Thedetai1sarestudiedasfol1Ft•1hres0tp9ePr1aent0■1nfu1sign•1f■1cantinf0rmat•10nabOfUtt■1bear■1ngs9wh•1ch•1SP0tent•1a1f0rthefau1td•1agn0seafterprocess
8、edpr0per1y9■canb0isc0nta•1ned•1ntheiracoust•1cs•1gna1s.Andac0ustiCsigna1sandcheap*c011ectedw•1thn0n—c0ntactsens0rs,S0ast0bee0nvenientTheref0re9tak•1ngac0ust•1cs•1gna1sas0bject,andacc0rding协echaracter•1st•1csofMFCCw•1thhumanaudit0ry,theMeI—Frequ0ncyt11eb0a0•1nga0(3u8410
9、819na1CePStrumC0eff■1cient(MFCC)•1saPp5l■1edtoforthefirsttimSecond,becauseallparmnetersarediscretevalues,DiscreteHiddenpeed,MarkovMode1(DHMM),simplemodel,fasandhighd■1agn08■18inth18pap0accuracy■1sapp1ie;dt0theac0usties1gna1Siemittedbybearingtime0f55・88,EXperimentsresuI
10、tsPr0vethat,w•1thanaveragetrainingd■1agn0s■1st•1me0f0.031s,4hagn0s•1srate0f90%,thepresendedmethod•1seffe'ct•1Vte•Thir
