基于改进阈值策略的多小波循环平移降噪方法.pdf

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1、第6期机械设计与制造2015年6月MachineryDesign&Manufacture201基于改进阈值策略的多小波循环平移降噪方法马本栋，张建宇，孟浩，杨洋‘(北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室，北京100124)摘要：在机电设备的故障诊断过程中，故障特征辨识通常会受到背景噪声的干扰，如何剔除干扰成分、有效捕捉隐含的故障特征是诊断成败的关键。为了实现这一目的，提出了一种基于改进阈值策略的多小波循环平移降噪算法。针对传统阈值降噪算法的不足，同时结合软、硬阈值函数的特点，对已有的阈值函数进行改进。考虑到降噪过程中产生的Pesudo—Gibbs现象，将循环平移算法引入多小波的降

2、噪过程中。通过滚动轴承的模拟故障实验和轧机齿轮箱的现场诊断，表明循环平移多小波改进阈值降噪方法能有效地滤除背景噪声；运用峭度指标和均方根误差作为量化参照，结果表明该方法处理后的信号信噪比明显提高。关键词：多小波；信号降噪；Pesudo—Gibbs现象；循环平移；改进阈值函数中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)06—0201—05TheMethodofMulti-WaveletsCycle——TranslationDenoisingandItsApplicationtoEngineeringMABen—dong，ZHANGJian—vu，MENG

3、Hao，YANGYang(KeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnology，SchoolofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract．Inthefaultdiagnosisofelectromechanicalequipment，thefeatureidentificationisusuallyinfluencedbythecomplexsurrounding

4、s．Asaresult，howtoreducethenoisedisturbanceandextractthehiddenfaultfeatureefectivelyhasbecomethekeyissueinthisfield．Basedonaboverequirements，amultiwaveletcycle-spinningdenosingmethodbasedonimprovedthresholdstrategyWasintroduced．DuetOthedeficiencyoftraditionalthresholdfunction，theexistingalgorit

5、hmWasimprovedbyconsideringthecharacteristicsofsoftandhardthresholdfunctions．OwingtothePesudo-Gibbsphenomenonofsingularpointsindenoisingprocess，thecycle-spinningmethodWascombinedwithmultiwaveletdecompositionandreconstruction．Beingvalidatedbyseededfaultexperimentandinsitudiagnosisofrollingmillge

6、arbox，theabovementionedmethodissuitablefornoisereductionincomplicatedindustrialfield．Ontheotherhand，theSNRincreaseWasalsodemonstratedbykuaosisindexandrootmeansquareerrorcomparison．KeyWords：Multi-Wavelets；SignalDenoising；Pseudo-GibbsPhenomenon；Cycle-Spinning；ImprovedThresholdFu——ncfion果。随着多小波理论

7、的发展与深入，其在信号分析与诊断也逐渐1引言成为一个研究热点。大型旋转机械状态监测和故障诊断，一般通过对测试信号近些年来，国内外学者针对多小波变换及其相关方法等做分析处理，运用相关方法获得故障特征。由于工程信号包含大量了大量研究。文献嘴多小波用于振动信号分析，并成功诊断出齿的背景噪声，因此信号处理的关键是如何抑制噪声干扰，凸显其中隐含的故障特征成分。小波变换作为一种典型的故障特征提取轮故障。文献嘴最优阈值选取方法应用到多小波降噪中，取得了算法，广泛用于故障诊断的工程实