基于ITD的齿轮磁记忆信号特征提取方法的研究.pdf

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1、第34卷第3期仪器仪表学报Vo1．34No．32013年3月ChineseJournalofScientificInstrumentMar．2013基于ITD的齿轮磁记忆信号特征提取方法的研究米胥永刚，谢志聪，崔玲丽，王婧(北京T业大学机械工程与应用电子技术学院先进制造技术北京市重点实验室北京100124)摘要：针对低速重载齿轮潜故障状态下磁记忆信号特征信息难以获取的问题，提出了一种基于固有时间尺度分解法(ITD)的磁记忆信号特征提取方法。首先利用ITD方法将原始磁记忆信号分解为若干固有旋转分量PRC和一个单调

2、趋势项，然后将前四阶PRC分量重新组合重构，剔除磁记忆信号自身的大周期成分和磁场噪声，最后再利用周期平均和局部统计法提取出该齿轮每个齿根的磁信号强度。实验结果表明，该方法非常适用于信号有效成分的精确拾取和判断，能有效实现信号的特征提取，对低速重载齿轮潜故障早期诊断领域具有重要的应用价值。关键词：磁记忆；固有时间尺度分解；固有旋转分量；齿轮潜故障；特征提取中图分类号：TG115．28文献标识码：A国家标准学科分类代码：430．25Studyonfeatureextractionmethodofgearmagnet

3、icmemorysignalbasedonITDXuYonggang，XieZhicong，CuiLingli，WangJing(Collegecl厂MechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnology，TheKeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Aimingattheproblemtha

4、titisdificulttoacquirethefeatureinformationofmagneticmemorysignalforlowspeedandheavyloadgearunderfaultstate，anewmethodbasedontheintrinsictime-scaledecomposition(ITD)isproposedtoachievetheextractionofmagneticmemorysignalfeature．Firstly，theoriginalmagneticmemo

5、rysignalsaredecomposedintoseveralproperrotationcomponents(PRC)andamonotonoustendencyitemwithITDmethod．ThenthefirstfourorderPRCsarereconstructedtoeliminatethelargecyclecompositioninmagneticmemorysignalandmagneticnoise．Finally，themagneticsignalstrengthofeachge

6、artoothrootisextractedusingcycleaverageandlocalstatisticmethod．Experimentresultsshowthattheproposedmethodissuitableforaccuratelypickingupandjud—gingtheeffectivecompositionsofthesignal，itcaneffectivelyextractsignalfeatureandhasimportantapplicationval-Heinpote

7、ntialfaultdiagnosisoflowspeedandheavyloadgear．Keywords：magneticmemory；intrinsictime—scaledecomposition(ITD)；properrotationcomponent(PRC)；potentialgearfault；featureextraction力产生异常即将产生早期故障的状态)，振动信号和声发1引言射信号异常微弱，甚至无法获取有效异常信息，而设备的大负荷运行却可使零部件产生局部的应力集中和细微变目前常用振动信号

8、和声发射信号作为低速重载设备形，并以磁记忆的形式不可逆地保留下来。因此，金属磁状态监测和故障诊断的信息载体。当设备运行于潜故障记忆检测技术为低速重载设备潜故障早期诊断提供了可状态下时(此处定义潜故障为设备故障发生之前局部应行性。收稿日期：2012437ReceivedDate：2012437基金项目：国家自然科学基金(51075009)、国家863计划(2009AA04Z417)、北京