齒輪箱故障診斷中粒子濾波技術(shù)的應(yīng)用.pdf

1、齒輪箱作為機(jī)械設(shè)備中的一個(gè)重要組成部分，對其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷有著重要的意義。由于齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境比較惡劣，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，其振動(dòng)信號通常表現(xiàn)出非平穩(wěn)特性，并且故障特征信息往往湮沒在強(qiáng)大的背景噪聲中，因此，在對其進(jìn)行故障分析前需要進(jìn)行降噪處理。
　　粒子濾波是一種基于蒙特卡羅模擬和遞推貝葉斯估計(jì)的濾波方法，它通過模擬方程由量測空間遞推到狀態(tài)空間，采用粒子描述狀態(tài)空間，用由粒子及其權(quán)重組成的離散隨機(jī)測度近似真實(shí)的狀態(tài)后驗(yàn)分

2、布，并且根據(jù)算法遞推更新離散隨機(jī)測度。它可以處理模型方程為非線性、噪聲分布為非高斯分布的問題。本文在深入研究粒子濾波理論的基礎(chǔ)上，利用粒子濾波技術(shù)對齒輪箱振動(dòng)加速度信號進(jìn)行降噪處理。建立了齒輪箱振動(dòng)信號的ARMA模型，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的狀態(tài)空間模型，把降噪問題轉(zhuǎn)化成在狀態(tài)空間模型下的濾波問題。
　　在上述理論分析的基礎(chǔ)上，本文以齒輪箱為實(shí)驗(yàn)對象，通過在選好的測點(diǎn)上安裝加速度傳感器來采集齒輪箱振動(dòng)信號，然后對采集到的信號運(yùn)用粒子濾波技