【摘 要】
：
多故障源的耦合问题,一直以来都是诊断领域面临的最大难题之一,能否实现多源信号解耦将直接影响故障诊断的准确性.在信源卷积混合的前提下,以多通道反卷积理论为基础,首先研究多故障源混合信息的特征分离方法.接着借助卷积混合后的仿真信号,研究反卷积系统的关键参数——初始滤波器长度对分离效果的影响.进而提出一种自适应的多源信息分离方法.为了确定分离系统的输入通道数量,基于小波分析与奇异值分解完成信号的源数估计;再通过设定滤波器长度的迭代区间,计算出不同参数下分离系统输出信号的时域指标,并自动选取最佳长度使得分离结果最
【机 构】
：
北京工业大学 材料与制造学部 北京市先进制造技术重点实验室,北京 100124;北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124;北京金风科创风电设备有限公司,北京 100176
论文部分内容阅读
多故障源的耦合问题,一直以来都是诊断领域面临的最大难题之一,能否实现多源信号解耦将直接影响故障诊断的准确性.在信源卷积混合的前提下,以多通道反卷积理论为基础,首先研究多故障源混合信息的特征分离方法.接着借助卷积混合后的仿真信号,研究反卷积系统的关键参数——初始滤波器长度对分离效果的影响.进而提出一种自适应的多源信息分离方法.为了确定分离系统的输入通道数量,基于小波分析与奇异值分解完成信号的源数估计;再通过设定滤波器长度的迭代区间,计算出不同参数下分离系统输出信号的时域指标,并自动选取最佳长度使得分离结果最优.最后,经滚动轴承的复合故障实验和多故障并发的工程数据验证,表明该方法在设定的滤波器长度范围内,能够根据信号的差异性自动寻优最佳参数,并成功分离出原始信号中隐含的各个故障源信息,实现机械故障的精确辨识.
其他文献
研究在湿米粉中添加不同比例的玉米淀粉或小麦淀粉对唐菖蒲伯克霍尔德氏菌生长的影响。制备不同淀粉含量的湿米粉，添加标准菌株后进行培养，定期取样进行菌落计数。接种后0h~24h为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌的生长指数期，在指数期内淀粉含量对唐菖蒲伯克霍尔德氏菌生长无显著影响，24h后生长趋缓；玉米淀粉和小麦淀粉对唐菖蒲伯克霍尔德氏菌的生长无显著差异。
数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素.针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型.针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型.将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源.研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考.
对考虑试验参数不确定性的有限元模型修正方法展开研究.首先假设待修正参数和响应特征量都服从正态分布,将不确定性模型修正问题转化为均值和标准差的修正问题;其次采用拉丁超立方抽样选取待修正参数样本点作为输入,并计算其对应的频响函数进行常数Q变换提取第一层系数作为输出,通过海蜇算法(JS)优化BP神经网络的权值和阈值,构建JS-BP神经网络模型;最后以最小化JS散度作为目标函数,实现对待修正参数的均值和标准差的同步修正.空间桁架算例表明,所提方法能够有效地修正结构参数的均值和标准差,并且在试验数据标准差不同时仍能
以热环境对金属陶瓷功能梯度薄壁圆柱壳模态频率的影响为研究对象,首先在描述功能梯度薄壁圆柱壳模型和四种典型的热环境模型的基础上,通过Love薄壳理论得到了薄壁圆柱壳的应变能和动能,运用Rayleigh-Ritz法推导圆柱壳的模态频率方程.然后分别以镍金属圆柱壳和镍钢功能梯度材料圆柱壳为对象,验证模态频率方程的合理性.最后分析不同温度场对金属陶瓷功能梯度薄壁圆柱壳环向振动和轴向振动模态频率的影响.结果表明:随着温度的升高,金属陶瓷功能梯度薄壁圆柱壳的模态频率逐渐下降,均匀温度场下模态频率下降速率最快,其次是线
液压管道系统是跨座式单轨车辆滚动振动试验台的重要组成部分,在设计过程中需要对管道的振动特性进行重点分析.为此,基于单向和双向流固耦合的模态分析方法,采用k-ε的湍流模型,对比分析管道在不同分析方法下的固有频率和振型;在双向流固耦合基础上分析流体速度和压强对管道的影响.研究表明:单向流固耦合下管道的固有频率均大于双向流固耦合作用下管道的固有频率,相差率达2％～10％,相同阶次下的振型形态基本一致;流体压强对管道的固有频率的影响比流体速度大,在一定的压强范围内,管道的固有频率随着流体的压强增加而增加,流体的管
Burridge-Knopoff模型是研究地震和其他机械系统动力学行为的实用模型.考虑到摩擦力的影响,Bur-ridge-Knopoff模型运动呈现出动力学非线性,Stick-Slip运动是这种模型的典型运动特征.滑块法向振动对这种模型运动行为的影响规律尚未被有效研究,为此建立一种考虑了滑块法向振动影响的Burridge-Knopoff模型.Stribeck模型被用来刻画依赖于滑块与传送带之间相对速度的摩擦力.采用数值方法分析系统的典型运动规律,研究法向振动的频率和相位对系统运动模式的影响规律,考虑法向振
L1最小范数法的波束形成方法具有运行速度快、识别准确度高、分辨率好等优点,广泛应用于声源识别领域,然而因该方法参数选取较为困难,在使用中需要花费大量时间来试值.针对此问题,建立声源测量模型,研究不同条件下约束参数的取值.基于详细的理论推导与数值模拟仿真,分析约束参数ε与声源距离,信噪比和阵列孔径之间的关系.数值模拟结果表明:信噪比为10 dB到40 dB之间,测量距离大于0.5 m,测量阵列采用49个阵列单元时,可以实现声源的精确定位,并且约束参数的变化范围很小,在不同的频率下呈现一定的规律性.发现这种变
为了解决轴承故障诊断数据样本量少,背景噪声干扰大和准确率不高的问题,提出一种基于奇异谱分解(Singular spectral decomposition,SSD)和两层支持向量机(Two-layer support vector machines,TSVM)的轴承故障诊断方法SSD-TSVM.该方法首先采集信号构建信号矩阵,然后对矩阵进行奇异谱分解,得到奇异谱分量(Singular spectral component,SSC)和残差.根据改进的峭度准则选取奇异谱分量,进行矩阵重构,完成重构后进行特征提
随着地铁列车速度提升至160 km/h,隧道环境下地铁列车表面气动激励显著增强.应用大涡模拟对隧道内160 km/h地铁列车脉动流场结构和表面气动噪声源进行数值仿真,定量评估全封闭设备舱设计对地铁列车气动声学性能的优化效果.结果表明:全封闭设备舱设计能够疏导车底气流,使车底气流更多集中在转向架舱两侧溢出,同时引起车下主要涡结构尺度增大.对应的,列车整车车体气动噪声源能量减小约2.9％;其中头车、中车1分别增大5.7％和9.4％,中车2和尾车分别减小4.2％和13.8％,各节车体声源能量分布更加均匀;列车高
抑制低频振动与辐射噪声对提高水下航行器的声隐身性能具有重要意义.首先建立含局域共振元胞的平板结构横向振动模型,采用模态叠加法和谐波平衡法导出耦合振动方程的解析解,其次给出5 Hz～300 Hz范围内平板表面平均振速级与辐射声功率级解析表达式,研究元胞中吸振器参数对平板声振特性的影响,最终对目标频段平板结构的振动控制效果进行优化设计.研究表明:研究的频率范围内,局域共振型平板结构在吸振器固有频率附近会产生能够抑制其低频振动与噪声的频带;随吸振器阻尼的增大,减振频带拓宽且减振降噪性能减弱;多振子元胞具有多个减