基于小波变换的齿轮箱振动信号降噪处理

应用了小波变换理论和小波降噪的原理,对齿轮箱的振动信号进行了小波降噪处理,有效的从含有噪声的齿轮箱振动信号中提取出该信号更加准确和真实的故障特征,从而为提高齿轮箱故障诊断的准确性以及检测齿轮箱的早期微弱故障信号提供了重要的参考价值。通过对仿真信号的降噪处理,然后进行FFT变换,并且和没经过信号降噪处理就进行FFT变换的对比,显示了小波降噪的优越性。最后通过对齿轮箱的实际振动信号的降噪处理,进一步表明了小波降噪在消除噪声干扰方面有效性。     

基于平移不变多小波变换的齿轮故障诊断

机械设备发生故障时,反映设备故障特征的振动信号常淹没在背景噪声中,直接做频谱分析,很难提取其故障特征。将平移不变多小波降噪方法应用到仿真加噪冲击信号,提取出隐藏在噪声中的冲击特征。然后将该方法应用于齿轮箱试验台信号分析中,试验结果表明,平移不变多小波降噪方法能够有效地提取出齿轮箱断齿故障的冲击特征频率,诊断出齿轮箱的断齿故障,为故障诊断提供了准确的依据。仿真与试验分析验证了平移不变多小波降噪方法在故障诊断中的有效性。     

基于小波包和Teager能量算子的齿轮故障诊断研究

齿轮箱故障振动信号通常是非平稳的,为了有效的提取故障信号的特征参数,提出了基于小波包降噪和非线性Teager能量算子的信号特征参数提取方法。利用构造的噪声信号仿真研究了此方法用于信号特征参数提取的可行性,并将此方法成功应用于齿轮偏心的齿轮箱故障诊断,证明了该方法提取齿轮故障齿轮箱振动信号特征参数的有效性。     

改进的EMD在齿轮箱故障诊断中的应用研究

提出了一种改进的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的故障诊断方法。即将小波包降噪、相关系数原理及选择不同消失矩的db系小波降噪与EMD分解结合在一起的改进方法,其步骤是对故障信号先进行小波包降噪预处理;再进行EMD得到一系列IMF;计算各个IMF与原始信号的相关系数得到需要重复降噪的有效集;根据有效集中IMF的突变性强弱来选择不同消失矩的db系小波进行重复降噪;重构信号并且生成功率谱。实验结果表明,该方法很好地去除了混杂在故障信号中的噪声,提高了信噪比,可以很好地区分出齿轮箱的齿轮和轴承是正常状态还是发生了断齿故障。     

基于小波包分解的机械振动信号分析

提出了一种新的基于小波包的振动信号故障特征提取方法,运用这种方法对柴油机表面振动信号经过小波包降噪处理,有效地剔除柴油机表面振动信号的噪声干扰,提高信号的信噪比。对降噪信号提取频带能量特征,为神经网络故障诊断提供了新的故障样本。     

基于小波相关—包络排列熵的齿轮故障特征提取

振动信号是齿轮箱故障特征信息的有效载体,对振动信号的分析可实现不停机操作下的齿轮箱故障诊断。但振动信号易受噪声干扰,特别在复杂设备中,众多运动部件同时产生振动激励,使得实际获取信号的信噪比较低。针对传统方法存在的问题,将小波相关降噪和包络谱分析技术相结合,并利用排列熵对微弱信号变化敏感的特点,提出了基于小波相关—包络排列熵的齿轮故障特征提取方法,实现了齿轮箱不同状态下故障特征的提取。通过仿真信号和诊断实例分析结果表明,该方法比传统的信号分析方法更有效地凸显齿轮的故障特征。     

DT-CWT相关滤波在齿轮箱故障诊断中的应用

根据小波系数的相关分析理论,提出了基于双树复小波变换的小波相关滤波法。该方法根据相邻层小波系数的相关性,通过迭代过程自适应地进行滤波,能够在达到良好降噪效果的同时保留微弱故障特征信息。对降噪后的信号进行希尔伯特包络分析便可准确得到故障特征频率。试验信号分析与工程应用结果表明,该方法能够有效提取强背景噪声下的齿轮箱轴承早期故障特征信息。     

基于小波包-神经网络的电厂发电机组故障诊断研究

电厂发电机组齿轮箱通常工作在高速高负载和润滑不良的恶劣环境中,研究对其工作过程的有效监测和故障诊断具有重要意义。针对齿轮箱故障信号的非平稳特征,提出了基于小波包分解和神经网络的故障诊断方法。以故障信号小波包分解后的能量信息作为输入向量,以BP神经网络作为分类器对其进行识别和诊断。通过对齿轮箱的正常工况、齿面磨损、缺齿和复合故障等4种类型的分析表明,提出的小波神经网络故障诊断方法可以识别齿轮箱的故障类型。     

基于奇异谱和冗余提升小波分析的齿轮箱故障诊断

齿轮箱是磨煤机等电力设备中的关键部件,其故障的发生极大影响了设备的正常运行。齿轮早期故障信号比较微弱且往往被噪声信号淹没,因此如何去除噪声并提取故障特征信号,是实现设备故障诊断的关键。目前的小波分析研究主要从小波函数的确定与阈值的选取两方面进行降噪效果的分析,分解层数的确定尚未得到彻底的解决。因此,将基于奇异谱分析方法与冗余提升小波方法巧妙地结合,解决了小波分析中分解层数如何确定的问题,极大提高该方法的降噪性能。通过对某电厂磨煤机齿轮箱实测信号的分析,验证了此方法的可靠性。该方法的应用为及时准确地识别和发现设备故障提供了帮助。     

小波降噪与Hilbert解调相结合的齿轮箱故障诊断方法

将小波降噪和Hilbert解调分析方法相结合对齿轮箱典型故障进行了诊断研究。介绍了小波降噪和Hilbert解调的基本原理,通过QPZZ-II旋转机械故障试验平台进行了齿轮箱点蚀故障的实例验证分析。研究表明,小波降噪后提高了信噪比和故障诊断精度;Hilbert解调技术可以解调出调制信号,但不能较好地处理叠加信号,可利用倒谱分析边频带中的周期成分做进一步分析。通过实验证明了方法的有效性。