基于改进HHT的一体化电液作动器故障诊断

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1、2013年1月北京航空航天大学学报January2013第39卷第1期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No．1基于改进HHT的一体化电液作动器故障诊断刘俊王占林付永领韩旭(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：介绍了机载变排量变转速一体化电动静液作动器(EHA-VPVM，Electro—Hy·drostaticActuatorwithVariablePumpdisplacementandVa

2、riableMotorspeed)的系统结构，根据EHA．VPVM早期故障信号非平稳、时变等特点，采用一种新的时频分析方法希尔伯特黄变换(HHT，Hilbert．HuangTransform)进行信号分析．针对HHT方法的模态混叠和虚假本征模态函数问题，提出两点改进：通过集合经验模式分解算法抑制模态混叠的发生；采用相关系数法保留真实本征模态函数．对EHA—VPVM工程样机进行早期故障诊断实验，用Hilbert边际谱和HHT谱分析永磁无刷直流电机两种工作状态下的振动信号．实验结果表明：改进HHT方法较好解决了HHT的模态混叠和虚假本征模态函数问题，能准确提取研究对

3、象的早期故障特征，对EHA．VPVM早期故障具有良好的诊断效果．关键词：双变量电动静液作动器；改进希尔伯特黄变换；集合经验模式分解；早期故障诊断中图分类号：TP206+．3文献标识码：A文章编号：1001．5965(2013)01-0062-05FaultdiagnosisofEHA·VPVMbasedonimprovedHHTLiuJunWangZhanlin(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beiji

4、ng100191，China)FuYonglingHanXu(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Thesystemcompositionoftheelectro—hydrostaticactuatorwithvariablepumpdisplacementandvariablemotorspeed(EHA—VPVM)wasintroduced．Accordingt

5、oearlyfaultsignalfeaturesofEHA—VPVM，anewtime—frequencyanalysismethodHilbert-Huangtransform(HHT)wasused．TwoimprovedmethodswereintroducedtosolveproblemsofHHT，theseproblemsweremodeconfusionandfalseintrinsicmodefunctions(IMF)．Theensembleempiricalmodedecomposition(EEMD)wasusedtosolvethemo

6、deconfusion，andthecorrelationcoefficientmethodwasusedtoidentifytheeffectiveIMF．IntheearlyfaultdiagnosisexperimentofEHA-VPVMprototype，HilbertmarginalspectrumandHHTspectrumwereusedtoanalyzethevibrationsig·nalsofthepermanentmagnetbrushlessDCmotorindifferentworkconditions．Theexperimentre

7、sultsshowtheimprovedHHTwellsolvedtheproblemsofmodeconfusionandfalseIMF，andextractedtheearlyfaultfea—turesoftherollingbearingaccurately．Moreover，theimprovedHHTmethodhasgoodeffectontheearlyfaultdiagnosisofEHA-VPVM．Keywords：doublevariableselectro-hydrostaticactuator；improvedHilbert-Huan

8、gtransform；e