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简论变换基于HHT和支持向量机旋转机械故障诊断

收藏本文 2024-02-05 点赞:32150 浏览:145573 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:Hilbert-Huang变换作为一种新的信号处理策略,可以有效的来提取信号特点信息,在旋转机械故障诊断方面有着广泛的运用前景。本论文针对EMD所有着的端点不足进行了探讨。根据信号两端的波形特点不可能是孤立有着的特点,充分考虑信号自身的变化走势,提出了半波均值波形延拓策略。同时,针对暂态历程较短,故障瞬间发生,可获得数据较少的情况,本论文介绍了一种基于LS-SVM回归的端点延拓策略。端点效应不足得到解决之后,利用Hilbert-Huang变换来对旋转机械故障特点信息进行提取,以而对故障类型进行分类和监测。对故障数据进行EMD分解之后,首先考虑采取基于能量的故障特点提取,把各个IMF分量的能量作为特点向量,并通过LS-SVM分类器来对故障类型进行分类。然而当IMF分量较多的情况下就会产生较多的特点向量,那么就会在分类时占用较多的时间不利于实现故障诊断的实时性,为此本论文提出了基于差别度的信息分离策略。利用该策略来筛选出故障信息较为集中的IMF分量,然后再进行故障分类。本论文的最后介绍了基于固有模态函数包络谱的故障特点提取策略。并通过该策略对来自旋转机械四种情况下的运转状态的实测信号进行浅析探讨,并准确的提取出了故障特点信息,精准的反映出了旋转机械的运转状态。本论文探讨结果表明,基于Hilbert-Huang变换和LS-SVM的旋转机械故障诊断策略能对旋转机械系统的运转情况做出良好的评定,准确判定故障类型,值得推广运用。关键词:旋转机械论文故障诊断论文Hilbert-Huang变换论文端点效应论文LS-SVM论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-5

    符号说明5-8

    第一章 绪论8-12

    1.1 选题的背景、目的及其作用8-9

    1.2 国内外相关技术进展近况及进展走势9-10

    1.2.1 国外相关技术的进展情况9

    1.2.2 国内相关技术的进展情况9-10

    1.2.3 国内外相关技术的进展走势10

    1.3 本论文主要探讨内容10-12

    1.3.1 论文的结构安排11-12

    第二章 Hilbert-Huang变换12-20

    2.1 EMD策略12-14

    2.1.1 概述12

    2.1.2 固有模态函数12

    2.1.3 EMD策略的筛分历程12-14

    2.2 Hilbert谱14-15

    2.3 EMD策略在实际信号浅析中的运用15-18

    2.4 本章小结18-20

    第三章 最小二乘支持向量机分类与回归20-32

    3.1 概述20

    3.2 支持向量机的基础20-23

    3.2.1 机器学习20-21

    3.2.2 经验风险最小化21

    3.2.3 统计学习论述21-23

    3.3 支持向量机分类23-26

    3.4 支持向量机回归26-29

    3.5 最小二乘支持向量机29-30

    3.6 本章小结30-32

    第四章 Hilbert-Huang变换端点效应的抑制策略32-48

    4.1 概述32-33

    4.2 半波均值波形延拓法33-40

    4.2.1 波形差别度的计算33-34

    4.2.2 半波均值波形延拓策略34-36

    4.2.3 半波均值延拓在端点效应不足处理中的运用36-40

    4.3 基于LS-SVM回归的端点效应的抑制40-47

    4.3.1 LS-SVM延拓原理40-41

    4.3.2 LS-SVM延拓在端点效应不足处理中的运用41-47

    4.4 本章小结47-48

    第五章 基于EMD的机械故障特点提取48-74

    5.1 概述48

    5.2 基于能量的故障特点提取48-52

    5.2.1 分类器的设计49

    5.2.2 基于能量的信号特点提取策略在旋转机械故障诊断中的运用49-52

    5.3 基于差别度的信息分离策略52-59

    5.3.1 差别度模型的设计53-55

    5.3.2 基于差别度的信息分离策略在旋转机械故障诊断中的运用55-59

    5.4 基于固有模态函数包络谱的旋转机械故障诊断59-72

    5.4.1 基于固有模态函数包络谱的旋转机械故障诊断步骤59-60

    5.4.2 实测信号浅析60-72

    5.5 本章小结72-74

    第六章 结论与展望74-78

    6.1 本论文工作总结74-75

    6.2 探讨展望75-78

    致谢78-80

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