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基于改进EMD的旋转机械耦合故障诊断方法研究被引量：14: 2013年; 提出一种基于改进EMD的旋转机械耦合故障诊断方法。该方法结合相似极值延拓和加余弦窗函数运算的优点,解决了延拓部分不精确和加窗函数后使原信号发生改变的问题,提高了EMD方法的运算精度。应用该方法对存在裂纹碰摩故障的转子-轴承系统振动信号进行了特征提取,并进行了故障诊断,与单一故障特性相比,诊断出的振动信号既有裂纹引起的高频成分,也有碰摩引起的低频成分,得到的耦合故障特征证明了该方法的有效性。; 时培明李庚韩东颖; 关键词：旋转机械故障诊断碰摩

基于延拓与可变余弦窗的经验模态分解改进算法研究被引量：5: 2014年; 针对经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)中存在的边界效应及边界发散现象随着筛选层次的增加而增加的问题,提出一种利用延拓与可变余弦窗相结合的改进新方法。首先对信号进行延拓处理,增加一定长度的数据,实现延拓数据与原始信号交界处的光滑过度。其次,根据信号边界的发散程度,在逐层提取各阶本征模函数(Intrinsic Model Function,IMF)之前,在信号两端加上宽度可变的余弦窗函数,使得每一个IMF分量边界发散问题最小化,保证信号有效数据的正确分解,实现EMD边界处理算法的改进。仿真和实例信号分析表明,该方法能较好地抑制EMD边界效应,有效地提取故障信号中的特征信息。; 丁雪娟时培明; 关键词：信号处理经验模态分解

基于自适应变尺度频移带通随机共振降噪的EMD多频微弱信号检测被引量：36: 2013年; 针对强噪声背景下多频微弱信号检测的难题,提出一种基于自适应变尺度频移带通随机共振(Adaptive re-scaling frequency-shifted band-pass stochastic resonance,ARFBSR)降噪的经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)多频微弱信号检测方法。对不同频段的信号进行频率尺度变换处理,使其满足随机共振条件,根据噪声强度自适应地优化系统的参数,进而对每个频段信号分别进行随机共振处理,使得待检信号目标频段得到增强,对各个频段的共振输出进行带通滤波再合成,实现多频微弱信号的增强。对处理后的信号进行EMD分解,得到每个频率的信号分量,实现多频微弱信号的检测。仿真分析和滚动轴承内圈故障诊断实例表明,该方法不仅能够增强信号幅值,同时减少虚假分量,提高EMD算法的精度,有效检测出被噪声淹没的多频微弱信号。; 韩东颖丁雪娟时培明; 关键词：随机共振

含间隙强非线性扭振系统的分岔行为研究被引量：6: 2012年; 建立含间隙旋转机械强非线性扭振系统的动力学方程。应用MLP法求解谐波激励下强非线性系统的解析近似解,并运用MLP法与多尺度法结合的方法得到该系统的分岔响应方程。采用奇异性理论研究系统在非自治情形下的分岔特性,得到不同参数下系统的分岔形态。最后通过具体算例,利用数值模拟的方法得到系统在强非线性项参数变化下的分岔行为,发现随着系统参数变化系统发生周期运动、倍周期运动以及混沌等多种运动形态的复杂动力学行为。研究结果为分析间隙引起的旋转机械传动系统扭振特性提供一定的理论指导和参考。; 时培明韩东颖蒋金水朱占龙陈浩; 关键词：扭振系统强非线性分岔混沌

一种EMD改进方法及其在旋转机械故障诊断中的应用被引量：61: 2013年; 针对经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)中存在的端点效应问题,提出一种波形特征匹配延拓与余弦窗函数相结合的改进方法。首先对信号进行波形特征匹配延拓,实现延拓数据与原信号交界处的光滑过渡,避免边界处瞬时频率的跳跃;其次针对该延拓方法存在延拓误差的问题,对信号加余弦窗处理,将延拓误差控制在信号两端,使其无法(或以较慢速度)向数据内部发展,保证信号有效数据的正确分解,提高信号的分解精度,实现EMD算法的改进。通过仿真分析和不对中故障诊断实例研究表明,该方法能较好地抑制EMD端点效应,实现旋转机械故障的有效诊断。; 时培明丁雪娟李庚韩东颖; 关键词：EMD 端点效应故障诊断

基于EMD和分形盒维数的旋转机械耦合故障诊断方法研究被引量：16: 2013年; 针对旋转机械耦合故障的诊断问题,提出一种基于EMD(Empirical Mode Decomposition)和分形盒维数的诊断方法。该方法结合EMD对非线性信号处理的自适应性和分形盒维数能对非线性行为定量描述的特点,先对故障信号进行EMD处理,得到含有故障特征的本征模式函数(Intrinsic Mode Function,IMF),然后求出各IMF的盒维数,通过盒维数的比较分析进行故障诊断。构造了含有裂纹-碰摩-松动耦合故障的转子-轴承系统动力学模型,用龙格-库塔法求出故障模型振动信号。通过对耦合故障信号进行分析,得到耦合故障特征向量,并与传统的边界谱诊断方法比较,证明该方法对旋转机械耦合故障诊断的有效性和优越性。; 韩东颖李庚时培明; 关键词：故障诊断经验模式分解

基于变尺度频移带通随机共振的多频微弱信号检测方法被引量：5: 2013年; 针对噪声背景下多频微弱信号检测难题，提出一种基于变尺度频移带通随机共振的多频微弱信号检测方法。首先对信号不同频段进行频率变尺度二次采样压缩处理，使每个频段满足随机共振条件。再经过随机共振系统使多个微弱信号频率成分分别得到增强，各段增强信号在合成前对各个频段的共振输出进行带通滤波处理，只保留增强段的信号成分。最后将得到的分段加强信号进行合成，实现多频微弱信号的检测。仿真和实际信号分析结果表明，所提方法简单易行，很好地实现了多频微弱信号的检测，能有效提高信噪比，具有良好的工程应用前景。; 时培明丁雪娟韩东颖; 关键词：随机共振带通滤波

基于延拓和窗函数的HHT端点效应改进方法被引量：6: 2013年; 为了克服Hilbert—Huang变换中的端点效应问题，提出了一种基于延拓和窗函数综合应用的端点效应改进方法。通过先对信号进行相似极值延拓再进行加余弦窗函数的处理，解决了延拓部分不精确和加窗函数后使原信号发生改变的问题，在一定程度上克服了EMD方法的端点效应问题，得到更准确IMF的同时也可以通过Hilbert变换得到更准确的边界谱和Hilbert谱。通过用于仿真信号和裂纹转子故障信号的分析证明该方法有良好效果。; 时培明李庚韩东颖刘彬; 关键词：计量学端点效应

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国家教育部博士点基金(20101333120004)