基于EMD的能量算子解调方法及其在机械故障诊断中的应用 被引量：85

1

作者 程军圣 于德介 杨宇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期115-118,共4页

为了提取多分量的AM-FM信号的频率和幅值信息,提出了基于EMD(Empirical mode decomposition)的能量算子解调法,并将它应用于机械故障诊断中。该方法首先采用EMD将多分量的AM-FM信号分解成若干个IMF(Intrinsic mode function)分量之和,... 为了提取多分量的AM-FM信号的频率和幅值信息,提出了基于EMD(Empirical mode decomposition)的能量算子解调法,并将它应用于机械故障诊断中。该方法首先采用EMD将多分量的AM-FM信号分解成若干个IMF(Intrinsic mode function)分量之和,然后对每一个IMF分量进行能量算子解调,从而提取多分量的AM-FM信号的幅值和频率信息。对机械故障振动信号的分析结果表明,基于EMD的能量算子解调法能有效地提取机械故障振动信号的特征。 展开更多

关键词 AM-FM信号 EMD 能量算子解调 故障诊断 机械 HILBERT变换

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基于LMD的能量算子解调方法及其在故障特征信号提取中的应用 被引量：44

2

作者 鞠萍华 秦树人 赵玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期1-4,23,共5页

局域均值分解是将多分量调频调幅信号分解为一系列单分量调频调幅信号的有效时频分析方法。为提取故障信号的特征,提出了基于局域均值分解的能量算子解调方法,局域均值分解将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数的线性组合,再通过能... 局域均值分解是将多分量调频调幅信号分解为一系列单分量调频调幅信号的有效时频分析方法。为提取故障信号的特征,提出了基于局域均值分解的能量算子解调方法,局域均值分解将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数的线性组合,再通过能量算子解调方法可求取每个乘积函数的幅频信息,从而可进一步获取故障信号的时频分布或提取其故障特征。为提高分析精度,提出了特征趋势正弦函数数据延拓方法以有效克服端点效应的影响。实验信号的分析结果表明,所提出的基于局域均值分解的能量算子解调方法能有效提取机械故障振动信号的特征。 展开更多

关键词 机械故障诊断 调频调幅信号 局域均值分解 能量算子解调 特征趋势正弦函数

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基于信号共振稀疏分解与能量算子解调的轴承故障诊断方法 被引量：27

3

作者 张文义 于德介 陈向民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期111-118,19,共8页

当滚动轴承出现局部故障时,其振动信号会出现周期性的瞬态冲击脉冲。由于滚动轴承经常运行在复杂的实际工况中,振动信号常伴有轴转频等谐波成分和噪声,因此直接对振动信号作解调分析以诊断滚动轴承故障通常效果不佳。针对这一问题,提出... 当滚动轴承出现局部故障时,其振动信号会出现周期性的瞬态冲击脉冲。由于滚动轴承经常运行在复杂的实际工况中,振动信号常伴有轴转频等谐波成分和噪声,因此直接对振动信号作解调分析以诊断滚动轴承故障通常效果不佳。针对这一问题,提出了基于信号共振稀疏分解与能量算子解调的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用信号共振稀疏分解将冲击脉冲从滚动轴承振动信号中分离出来,然后采用能量算子解调方法对其进行包络解调,计算出瞬时幅值后对瞬时幅值的频谱进行分析,获取冲击脉冲出现的周期,进而对滚动轴承故障进行诊断。仿真算例和应用实例说明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 共振稀疏分解 品质因子 能量算子解调 轴承 故障诊断

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EMD与能量算子解调在提升机齿轮箱故障诊断中的应用 被引量：17

4

作者 冷军发 荆双喜 +1 位作者 禹建功 华伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期530-535,共6页

提升机齿轮减速箱一旦发生故障,其振动信号表现出强烈的非平稳性,表现为复杂的调制现象,因强烈的噪声干扰,给故障特征提取带来了困难。介绍了基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)与Teager-Kaiser能量算子(Teager-Kaiser... 提升机齿轮减速箱一旦发生故障,其振动信号表现出强烈的非平稳性,表现为复杂的调制现象,因强烈的噪声干扰,给故障特征提取带来了困难。介绍了基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)与Teager-Kaiser能量算子(Teager-Kaiser Energy Operator,TKEO)解调相结合的提升机齿轮箱故障诊断方法,该方法结合了EMD自适应滤波和Teager-Kaiser能量算子非线性故障特征提取的优点。EMD方法可将齿轮箱振动信号分解成若干个局部频率从高到低不同频段的IMFs(Intrinsic Mode Functions),各个IMF突出了原始信号的某些局部特征,再对相对高频段且含有齿轮啮合频率及谐频的IMFs进行能量算子解调,成功提取了提升机齿轮箱中间轴旋转频率f r2的故障特征频率,诊断出了提升机齿轮箱中间轴上齿轮Z2和Z3的点蚀故障。分析结果表明,该方法能有效诊断出提升机齿轮箱的故障。 展开更多

关键词 提升机齿轮箱 故障诊断 EMD 能量算子解调

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齿轮箱复合故障诊断的信号共振分量能量算子解调方法 被引量：21

5

作者 张文义 于德介 陈向民 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期148-155,共8页

当齿轮箱中的齿轮和轴承同时出现故障时,较弱故障特征往往会淹没在较强故障特征中,直接对振动信号做解调分析诊断故障通常会出现漏判或误判。针对这一问题,提出了信号共振分量的能量算子解调方法,并将其应用于齿轮箱复合故障诊断中。该... 当齿轮箱中的齿轮和轴承同时出现故障时,较弱故障特征往往会淹没在较强故障特征中,直接对振动信号做解调分析诊断故障通常会出现漏判或误判。针对这一问题,提出了信号共振分量的能量算子解调方法,并将其应用于齿轮箱复合故障诊断中。该方法采用信号共振稀疏分解方法对同时含有齿轮和轴承故障的齿轮箱振动信号进行分解,将表征齿轮故障特征的高共振分量(幅值调制成分)和表征轴承故障特征的低共振分量(冲击脉冲成分)互相分离;然后分别进行能量算子解调分析,计算瞬时幅值;最后通过瞬时幅值谱分析分别诊断齿轮和轴承故障,进而实现齿轮箱复合故障的诊断。仿真算例和应用实例说明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 故障诊断 齿轮箱 共振稀疏分解 品质因子 能量算子解调

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小波—能量算子解调法的滚动轴承故障诊断 被引量：11

6

作者 雷文平 韩捷 +1 位作者 孙俊杰 董辛旻 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期128-131,共4页

提出一种小波—能量算子解调法用于滚动轴承故障诊断中,利用小波变换的特性提取滚动轴承的能量集中的高频调制频带,并利用能量算子法对其实现解调,成功发现滚动轴承的故障源,实例表明能量算子解调方法相对于Hilbert解调法有更高的精度... 提出一种小波—能量算子解调法用于滚动轴承故障诊断中,利用小波变换的特性提取滚动轴承的能量集中的高频调制频带,并利用能量算子法对其实现解调,成功发现滚动轴承的故障源,实例表明能量算子解调方法相对于Hilbert解调法有更高的精度和更小的运算量,结合小波可以很好地运用于滚动轴承的早期损伤类故障诊断中。 展开更多

关键词 能量算子解调 小波分析 希尔伯特 滚动轴承

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基于LMD的能量算子解调机械故障诊断方法 被引量：19

7

作者 程军圣 杨怡 杨宇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期915-919,1033,共5页

为了提取多分量调幅调频信号的幅值和频率信息,提出了基于局部均值分解(local mean decomposition,简称LMD)的能量算子解调机械故障诊断方法。该方法先利用LMD将机械调制信号分解成若干个乘积函数(production function,简称PF)分量,然... 为了提取多分量调幅调频信号的幅值和频率信息,提出了基于局部均值分解(local mean decomposition,简称LMD)的能量算子解调机械故障诊断方法。该方法先利用LMD将机械调制信号分解成若干个乘积函数(production function,简称PF)分量,然后对每一个PF分量进行能量算子解调,获得信号的幅值和频率信息进行故障诊断。利用该方法对仿真信号以及轴承和齿轮故障振动信号进行实验研究的结果表明,基于LMD的能量算子解调方法能够有效地提取机械故障振动信号特征。 展开更多

关键词 局部均值分解 PF分量 能量算子解调 故障诊断

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基于LMD和平滑Teager能量算子解调的电机滚动轴承故障特征提取 被引量：8

8

作者 王冰 李洪儒 许葆华 《机械传动》 CSCD 北大核心 2012年第9期89-92,共4页

作为电机转子的支撑元件,电机轴承故障在电机故障中占有很大比例。针对电机滚动轴承振动信号多分量调幅调频的特点,提出一种基于局域均值分解(LMD)和平滑Teager能量算子的电机轴承故障特征提取方法。该方法首先通过LMD将多分量调制信号... 作为电机转子的支撑元件,电机轴承故障在电机故障中占有很大比例。针对电机滚动轴承振动信号多分量调幅调频的特点,提出一种基于局域均值分解(LMD)和平滑Teager能量算子的电机轴承故障特征提取方法。该方法首先通过LMD将多分量调制信号分解为若干个单分量调制信号,再运用平滑Teager能量算子对包含主要故障信息的分量进行解调,从而准确地分析出轴承的故障特征。模拟和实例证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 轴承 电机 LMD 能量算子解调 特征提取

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基于形态分量分析与能量算子解调的齿轮箱复合故障诊断方法 被引量：7

9

作者 李蓉 于德介 陈向民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期1789-1795,共7页

针对齿轮箱复合故障的故障特征分离,提出了一种基于形态分量分析与能量算子解调的齿轮箱复合故障诊断方法。该方法先根据振动信号中各组成成分形态的差异,采用形态分量分析方法构建不同形态的稀疏表示字典进行故障成分分离,将齿轮箱复... 针对齿轮箱复合故障的故障特征分离,提出了一种基于形态分量分析与能量算子解调的齿轮箱复合故障诊断方法。该方法先根据振动信号中各组成成分形态的差异,采用形态分量分析方法构建不同形态的稀疏表示字典进行故障成分分离,将齿轮箱复合故障信号分解为包含齿轮故障信息的谐振分量、包含轴承故障信息的冲击分量和噪声分量,然后分别对谐振分量和冲击分量进行能量算子解调分析,最后根据各解调谱诊断齿轮和轴承故障。算法仿真和应用实例表明该方法能有效地分离齿轮箱复合故障振动信号中齿轮与轴承的故障特征。 展开更多

关键词 形态分量分析 能量算子解调 齿轮箱 复合故障诊断

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基于自相关能量算子解调的旋转机械故障诊断方法 被引量：5

10

作者 杨斌 祁映强 +1 位作者 王建国 李航 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期69-72,共4页

旋转机械的故障信号通常呈现出调幅调频特性,早期故障尤为明显,然而由于调制源微弱,且受到噪声的干扰,使得其故障特征难以提取。为此,将自相关变换与能量算子解调法相结合,提出了基于自相关能量算子解调的故障诊断方法。首先,对信号进... 旋转机械的故障信号通常呈现出调幅调频特性,早期故障尤为明显,然而由于调制源微弱,且受到噪声的干扰,使得其故障特征难以提取。为此,将自相关变换与能量算子解调法相结合,提出了基于自相关能量算子解调的故障诊断方法。首先,对信号进行自相关变换处理,抑制信号中的噪声成分;然后,用能量算子解调法对信号的自相关函数进行解调,提取故障特征。通过对仿真信号分析和实例分析,结果证明了该方法的有效性;通过与Hilbert解调法的对比,结果证明了该方法优越性。 展开更多

关键词 自相关函数 能量算子解调 旋转机械 故障诊断

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基于VMD-WPT和能量算子解调的滚动轴承故障诊断研究 被引量：3

11

作者 马增强 柳晓云 +1 位作者 李延忠 张俊甲 《图学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期174-179,共6页

针对滚动轴承早期故障振动信号具有能量小、易受背景噪声干扰,导致故障特征提取困难等问题,提出基于变分模态分解(VMD)和小波包变换(WPT)相结合的方法来提取故障特征。首先将振动信号进行VMD分解,得到若干本征模态分量(IMF);其次,通过... 针对滚动轴承早期故障振动信号具有能量小、易受背景噪声干扰,导致故障特征提取困难等问题,提出基于变分模态分解(VMD)和小波包变换(WPT)相结合的方法来提取故障特征。首先将振动信号进行VMD分解,得到若干本征模态分量(IMF);其次,通过峭度准则选取峭度值较大的分量进行重构;最后将重构分量采用WPT方法进行分解,并计算小波包的能量、选取能量集中的频段进行能量算子解调,从而提取故障特征信息。将该方法应用到滚动轴承实测数据中,并与目前最常用的方法 EEMD-WPT对特征信号的提取效果作对比。实验结果表明该方法可以更精确地提取出的故障特征频率,验证了其有效性。 展开更多

关键词 变分模态分解 小波包变换 故障诊断 能量算子解调

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基于EEMD和Teager能量算子解调的故障诊断研究 被引量：12

12

作者 王晓龙 《电力科学与工程》 2013年第3期18-22,共5页

针对电动机的滚动轴承故障问题,提出了基于EEMD和Teager能量算子解调的诊断新方法。首先利用EEMD算法对轴承故障信号进行分解,可以得到多个单分量信号,然后利用Teager能量算子解调方法对单分量信号进行包络解调运算,得到包络信号后计算... 针对电动机的滚动轴承故障问题,提出了基于EEMD和Teager能量算子解调的诊断新方法。首先利用EEMD算法对轴承故障信号进行分解,可以得到多个单分量信号,然后利用Teager能量算子解调方法对单分量信号进行包络解调运算,得到包络信号后计算出包络谱,并将轴承故障特征频率理论计算值与包络谱中峰值明显的谱线进行对比,从而对故障类型做出判断。通过对实验台模拟的滚动轴承内圈、外圈故障信号进行分析,验证了该方法的可靠性和工程实用性。 展开更多

关键词 EEMD 能量算子解调 电机轴承 故障诊断

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基于ITD和邻域差分能量算子解调的内燃机瞬时转速计算 被引量：1

13

作者 刘敏 李志宁 +2 位作者 张英堂 范红波 刘艳利 《车用发动机》 北大核心 2016年第2期7-11,16,共6页

针对内燃机瞬时转速计算精度低、对采样频率鲁棒性差的问题,提出了基于固有时间尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,ITD)和邻域差分能量算子解调(Energy Operator Demodulation,EOD)的瞬时转速计算方法。利用自适应波形匹配... 针对内燃机瞬时转速计算精度低、对采样频率鲁棒性差的问题,提出了基于固有时间尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,ITD)和邻域差分能量算子解调(Energy Operator Demodulation,EOD)的瞬时转速计算方法。利用自适应波形匹配算法对原采样信号进行端点延拓,然后基于ITD算法从信号中提取包含瞬时转频的单分量信号,再对单分量信号进行邻域对称差分,并将差分结果输入传递函数计算能量算子,进而求出内燃机的瞬时转频和瞬时转速。仿真和实测信号研究证明了本方法计算速度快、精度高且频率鲁棒性好。 展开更多

关键词 柴油机 瞬时转速 固有时间尺度分解 能量算子解调 邻域对称差分 传递函数 频率鲁棒性

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基于EEMD和能量算子解调的发动机瞬时转速计算

14

作者 刘敏 张英堂 +2 位作者 李志宁 尹刚 陈建伟 《车用发动机》 北大核心 2015年第4期28-31,36,共5页

针对发动机瞬时转速Hilbert频率解调法端点效应误差大、计算精度低的问题,提出了基于总体经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和能量算子解调的瞬时转速计算方法。该方法利用EEMD从原始多分量信号中提取包含瞬时... 针对发动机瞬时转速Hilbert频率解调法端点效应误差大、计算精度低的问题,提出了基于总体经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和能量算子解调的瞬时转速计算方法。该方法利用EEMD从原始多分量信号中提取包含瞬时转频的单分量信号,再利用能量算子解调法从所提单分量信号中解调出瞬时转频,进而求得瞬时转速,消除了Hilbert变换的端点效应,提高了计算精度。通过试验信号仿真和实测信号的应用研究,证明了本方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 瞬时转速 HILBERT变换 端点效应 总体经验模态分解 能量算子解调

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基于多小波包-能量算子解调的滚动轴承复合故障诊断 被引量：3

15

作者 马本栋 胡书举 +2 位作者 孟岩峰 宋斌 吴涛 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第4期154-158,共5页

针对滚动轴承单通道振动信号的复合故障识别易出现漏诊、误诊的问题,提出多小波包与能量算子解调相结合的方法。该方法首先利用多小波包变换在全频率范围内分解原始信号;其次将排列熵作为多小波的单支信号特征的评价标准,分别重构符合... 针对滚动轴承单通道振动信号的复合故障识别易出现漏诊、误诊的问题,提出多小波包与能量算子解调相结合的方法。该方法首先利用多小波包变换在全频率范围内分解原始信号;其次将排列熵作为多小波的单支信号特征的评价标准,分别重构符合标准的单支信号,实现信号的降噪及复合故障分离;最后采用能量算子解调方法解决信号的调制问题,完成故障信息的识别。滚动轴承内、外圈故障信号分析结果证明该方法的有效性。 展开更多

关键词 振动与波 复合故障 多小波包 排列熵 能量算子解调

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基于改进的EMD方法和能量算子解调法的齿轮故障诊断

16

作者 韩杰 纪国宜 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第2期66-71,共6页

针对齿轮发生故障时其振动信号常常带有非平稳性和调制的特点,提出了基于改进的EMD分解和能量算子解调的故障诊断方法。首先对故障信号进行EMD分解,得到一族IMF分量;然后对各分量进行基于能量原理的虚假模态消除;最后对新得到的一族IMF... 针对齿轮发生故障时其振动信号常常带有非平稳性和调制的特点,提出了基于改进的EMD分解和能量算子解调的故障诊断方法。首先对故障信号进行EMD分解,得到一族IMF分量;然后对各分量进行基于能量原理的虚假模态消除;最后对新得到的一族IMF进行能量算子解调,得到其频谱,实现了齿轮故障的识别与诊断。分析结果表明,EMD与能量算子解调相结合的分析方法在齿轮故障诊断中具有有效性。 展开更多

关键词 齿轮故障诊断 改进EMD分解 能量算子解调 特征提取

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基于EEMD和能量算子解调的滚动轴承故障诊断

17

作者 杨旸 《自动化博览》 2014年第4期98-99,共2页

传统的小波分解存在小波基函数难以选择的问题,经验模式分解(EMD)存在模式混叠现象,不能准确地诊断出轴承故障。因此本文将集成经验模式分解(EEMD)和能量算子解调相结合,建立了滚动轴承单自由度模型,仿真故障激励,以获取轴承故障动力学... 传统的小波分解存在小波基函数难以选择的问题,经验模式分解(EMD)存在模式混叠现象,不能准确地诊断出轴承故障。因此本文将集成经验模式分解(EEMD)和能量算子解调相结合,建立了滚动轴承单自由度模型,仿真故障激励,以获取轴承故障动力学响应。最后利用模型结果对本文方法进行数值验证,以证明本文所提方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 EEMD 能量算子解调 滚动轴承 故障诊断

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基于自相关能量算子解调的轴承故障诊断方法

18

作者 祁恒毅 张浩东 王冬冬 《电子制作》 2015年第9Z期148-,共1页

针对轴承早期故障特征淹没在噪声信号中难以提取的问题,提出了基于自相关能量算子解调的故障诊断方法。首先,对实测信号进行自相关变换处理,抑制信号中的噪声成分;其次,用能量算子解调法对信号的自相关函数进行解调,提取故障特征。通过... 针对轴承早期故障特征淹没在噪声信号中难以提取的问题,提出了基于自相关能量算子解调的故障诊断方法。首先,对实测信号进行自相关变换处理,抑制信号中的噪声成分;其次,用能量算子解调法对信号的自相关函数进行解调,提取故障特征。通过实测信号分析、与Hilbert解调法的相比,表明所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 自相关函数 能量算子解调 轴承 故障诊断

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变分模态分解与对称差分能量算子解调在滚动轴承故障诊断中的应用

19

作者 孙永涛 吴永刚 《内蒙古科技与经济》 2017年第9期66-67,共2页

针对滚动轴承信号的不规则特性及振动信号表现出强非平稳性给滚动轴承故障特征提取带来困难的问题,提出VMD变分模态分解与对称差分能量算子解调的滚动轴承故障诊断方法。仿真实验结果表明所提方法能够有效地对滚动轴承进行故障诊断。

关键词 滚动轴承 变分模态分解 对称差分能量算子解调 故障诊断

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基于增强聚类分割与L-峭度的Teager能量算子解调诊断轴向柱塞泵故障 被引量：10

20

作者 高强 向家伟 汤何胜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期1-10,共10页

振动信号中的周期性脉冲对于轴向柱塞泵故障诊断具有重要意义,但在工作状态下,轴向柱塞泵的振动信号经常会受到背景噪声和柱塞往复运动引起的自然周期性脉冲的污染,故障特征提取是轴向柱塞泵故障诊断的一个难点。为解决这个问题,提出基... 振动信号中的周期性脉冲对于轴向柱塞泵故障诊断具有重要意义,但在工作状态下,轴向柱塞泵的振动信号经常会受到背景噪声和柱塞往复运动引起的自然周期性脉冲的污染,故障特征提取是轴向柱塞泵故障诊断的一个难点。为解决这个问题,提出基于增强聚类分割与L-峭度的Teager能量算子解调方法。与传统的聚类分割方法不同,增强后的算法是一种两周期的方法,能够有效从背景噪声和自然周期性脉冲中提取故障特征。L-峭度在识别周期性脉冲方面与峭度类似,但不像峭度对离群值那么敏感。Teager能量算子解调计算简便,比传统的希尔伯特解调更适合用来进行故障特征提取。为说明该方法的可行性,进行仿真模拟和试验数据研究,并将结果与传统的聚类分割方法进行了比较。结果表明,该方法能够有效地检测轴向柱塞泵的缸体和轴承故障。 展开更多

关键词 增强聚类分割 L-峭度 Teager能量算子解调 轴向柱塞泵 故障诊断

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