基于非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)頻分析的故障診斷及應(yīng)用.pdf

1、非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)頻分析是現(xiàn)代信號(hào)處理的一個(gè)重要研究內(nèi)容和發(fā)展方向，并在各個(gè)領(lǐng)域中取得了廣泛的應(yīng)用。時(shí)頻分析的任務(wù)是描述信號(hào)的頻譜如何在時(shí)間上變化，研究并了解時(shí)變頻譜在數(shù)學(xué)和物理之間的對應(yīng)關(guān)系，通過構(gòu)造合適的時(shí)頻分布對不同的信號(hào)進(jìn)行處理。本文基于非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)頻分析方法，利用流行學(xué)習(xí)和奇異值分解方法進(jìn)行故障特征提取，并應(yīng)用支持向量機(jī)進(jìn)行故障模式識(shí)別，從而完成對故障的識(shí)別和分類。論文的主要研究工作包括：
　　研究了非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)頻分析方法的基

2、本理論，主要對希爾伯特黃變換（HHT）和固有時(shí)間尺度分解（ITD）方法進(jìn)行研究。針對希爾伯特黃變換算法，主要研究瞬時(shí)頻率、本征模態(tài)函數(shù)、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）方法等，并對EMD算法存在的兩個(gè)主要問題模態(tài)混疊和端點(diǎn)效應(yīng)問題，給出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。針對ITD算法，主要研究了其基本原理，對瞬時(shí)時(shí)頻信息給出了定義，并對算法的優(yōu)越性進(jìn)行研究。
　　針對信號(hào)的非線性非平穩(wěn)特性，提出了一種基于希爾伯特黃變換-監(jiān)督的局部線性嵌入和支持向量機(jī)的故障

3、診斷方法。研究信號(hào)的Hilbert邊際譜表示方法，并與傅里葉幅值譜進(jìn)行比較分析，說明其在非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)頻分析中的優(yōu)勢。將其與監(jiān)督的局部線性嵌入方法相結(jié)合，對邊際譜獲取的高維數(shù)據(jù)特征進(jìn)行降維，獲得特征向量。采用支持向量機(jī)方法實(shí)現(xiàn)故障的分類，并通過仿真實(shí)驗(yàn)對所提方法在非平穩(wěn)信號(hào)故障特征提取中的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　研究了基于ITD的非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)頻分析方法，提出了一種基于固有時(shí)間尺度分解-奇異值分解和支持向量機(jī)的故障診斷方法。采用ITD方