基于高階譜的齒輪故障診斷與識(shí)別.pdf

1、在機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中，特征提取是一個(gè)非常重要的問題。近年來，為了滿足對(duì)機(jī)器故障進(jìn)行精確診斷的需要，非線性、非平穩(wěn)、非高斯信號(hào)處理技術(shù)在機(jī)械故障診斷領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。當(dāng)前常用的機(jī)械故障征兆提取方法，多是假設(shè)振動(dòng)信號(hào)具有平穩(wěn)和高斯分布的特性。而實(shí)際測得的信號(hào)大量是非平穩(wěn)和非高斯分布的信號(hào)，尤其是在發(fā)生故障時(shí)更是如此。高階統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理技術(shù)是非線性、非高斯信號(hào)處理的有力工具，它能有效地消除信號(hào)中的高斯噪聲，在反映信號(hào)能量的同時(shí)，還保

2、留信號(hào)的相位信息。 對(duì)于非線性現(xiàn)象，僅用功率譜等傳統(tǒng)信號(hào)處理方法分析是很難從根本上解決問題的。高階譜是分析非線性、非高斯信號(hào)的有力工具，它從更高階概率結(jié)構(gòu)表征隨機(jī)信號(hào)，彌補(bǔ)了二階統(tǒng)計(jì)量(功率譜)不包含相位信息的缺陷，能定量描述非線性相位耦合。高階譜有很強(qiáng)的消噪能力，理論上能完全抑制高斯噪聲。一般而言，機(jī)械振動(dòng)信號(hào)中的噪聲可以近似當(dāng)作高斯噪聲處理，因而用高階譜分析振動(dòng)信號(hào)更容易提取故障信息。本文將雙譜和倒雙譜應(yīng)用到齒輪故障診斷中，

3、為該問題的解決提供了一種新的方法。 研究的主要內(nèi)容： (1)介紹了高階統(tǒng)計(jì)量理論，以及雙譜和倒雙譜的分析方法及其算法、性質(zhì)、物理意義和應(yīng)用范圍，將不同齒輪故障類型的雙譜的特性進(jìn)行比較； (2)將倒雙譜應(yīng)用到故障齒輪的診斷中，并與功率倒譜的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比； (3)結(jié)合雙譜分析的特點(diǎn)，提出了雙譜-BP故障模式識(shí)別方法，并以在齒輪故障試驗(yàn)臺(tái)上獲取的故障齒輪信號(hào)來驗(yàn)證該方法的可行性和有效性。 結(jié)果表明，