基于一階線性系統(tǒng)調(diào)參隨機共振的微弱信號檢測研究.pdf

1、基于一階線性系統(tǒng)調(diào)參隨機共振的基于一階線性系統(tǒng)調(diào)參隨機共振的微弱信號檢測研究微弱信號檢測研究WeaksignaldetectionbasedonParameteradjustedstochasticresonanceoffirstderlinearsystem學(xué)科專業(yè)：機械工程研究生：田祥友指導(dǎo)教師：冷永剛教授天津大學(xué)機械工程學(xué)院二零一三年十二月摘要在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中常常需要保證重大關(guān)鍵設(shè)備的連續(xù)運行，因此對其進行實時監(jiān)控和早期故障診斷

2、有著重要意義，但對于很多復(fù)雜的機械設(shè)備，早期故障的特征往往被噪聲淹沒而很難直接檢測出來，所以研究微弱信號的檢測方法十分重要。本課題以一階線性系統(tǒng)為微弱信號檢測處理模型，提出基于一階線性系統(tǒng)調(diào)參隨機共振的微弱信號處理方法，其依據(jù)是，正弦信號與高斯白噪聲作用下的一階線性系統(tǒng)，其輸出端不存在傳統(tǒng)意義上的隨機共振，但卻會出現(xiàn)輸出信噪比隨系統(tǒng)參數(shù)非單調(diào)變化的廣義隨機共振現(xiàn)象。隨后著重分析了不同采樣頻率與信號頻率比值下系統(tǒng)的調(diào)參共振譜特性以及系統(tǒng)參

3、數(shù)對輸出頻譜圖上特征信號辨別率的影響，以可辨識性為優(yōu)化目標(biāo)，給出了系統(tǒng)參數(shù)、信號頻率、采樣頻率等參數(shù)之間的選擇關(guān)系，并由此給出了應(yīng)用一階線性系統(tǒng)調(diào)參隨機共振檢測微弱信號的步驟與方法。將含有特征頻率成分和噪聲的待檢測信號當(dāng)作系統(tǒng)的激勵，以一階線性系統(tǒng)作為信號處理模型，根據(jù)采樣頻率與信號頻率的比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的固有參數(shù)，使系統(tǒng)輸出端的特征信號辨別率達到最佳，從而識別出本來淹沒在噪聲的故障特征信號。最后在滑動軸承故障試驗臺上模擬出轉(zhuǎn)子軸系統(tǒng)的彎曲