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基于多尺度线调频基稀疏信号分解的包络解调方法及其在齿轮故障诊断中的应用 被引量:12
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作者 彭富强 于德介 武春燕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1-7,12,共8页
提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的包络信号提取方法,并将其应用于转速剧烈波动情况下的齿轮箱故障诊断。基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法可以根据信号的特点,自适应的选择相应尺度对信号进行投影分解。其库函数的多尺度... 提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的包络信号提取方法,并将其应用于转速剧烈波动情况下的齿轮箱故障诊断。基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法可以根据信号的特点,自适应的选择相应尺度对信号进行投影分解。其库函数的多尺度特性和线调频基函数中频率斜率参数的引入使得该方法比以往使用单一尺度库函数的分解方法更适合分解频率呈曲线变化的非平稳信号。当齿轮出现故障时,振动信号会出现啮合频率调制现象,在齿轮转速大范围波动情况下,载波频率和调制频率均随转速大范围波动。采用基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法,能同时有效提取变转速齿轮故障状态下载波频率和包络信号频率随时间的变化曲线,进而对齿轮箱故障进行诊断,解决经验模态分解方法和小波方法难于对转速剧烈波动情况下的齿轮故障进行诊断的问题。仿真算例和应用实例说明了此方法的有效性。 展开更多
关键词 多尺度 稀疏信号分解 线调频基 非平稳信号 齿轮 故障诊断
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基于多尺度线调频基稀疏信号分解的电力系统非平稳振荡信号特征提取 被引量:7
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作者 孙正龙 蔡国伟 +2 位作者 王雨薇 杨德友 刘铖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期31-40,共10页
随着电力电子装置在源-网-荷侧的大规模应用,电力系统功率振荡表现出较强的非平稳特性和模式耦合性。本文提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的电力系统非平稳振荡信号特征提取方法。多尺度线调频基稀疏信号分解方法能够在动态的... 随着电力电子装置在源-网-荷侧的大规模应用,电力系统功率振荡表现出较强的非平稳特性和模式耦合性。本文提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的电力系统非平稳振荡信号特征提取方法。多尺度线调频基稀疏信号分解方法能够在动态的时间支撑区内对信号进行投影分解,逐次获得能量最大的信号分量,具有良好的时频聚集性,特别适用于非平稳振荡信号的分解。电力系统的功率振荡信号本质上是一种多模态时变振动系统响应信号。首先通过多尺度线调频基稀疏信号分解方法得到多个单模态振动响应信号,然后根据单模态振动响应特性采用最小二乘法进行振荡特征的提取。仿真算例和实例证明了该方法在电力系统非平稳振荡信号特征提取中的有效性和适应性。 展开更多
关键词 多尺度线调频基 稀疏信号分解 非平稳信号 模态混叠
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基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用 被引量:11
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作者 任凌志 于德介 彭富强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期102-108,共7页
提出了一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法,并将其应用于非平稳转速下的滚动轴承故障诊断。该方法先采用基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法分解频率呈曲线变化的多分量信号,得到瞬时频率和瞬时幅值都具有物理意义的... 提出了一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法,并将其应用于非平稳转速下的滚动轴承故障诊断。该方法先采用基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法分解频率呈曲线变化的多分量信号,得到瞬时频率和瞬时幅值都具有物理意义的单分量信号及其相位函数,再基于获取的各分量信号的相位函数对原信号进行广义解调处理,从而将非平稳信号转化为平稳信号。当转速变化时,滚动轴承故障特征频率为曲线变化的非平稳信号,对其包络信号进行基于多尺度线调频基的稀疏信号分解,提取包络信号分量,再对包络信号分量进行广义解调,根据广义解调后分量信号频率成分与转频的关系即可判断滚动轴承的故障部位和类型。仿真信号与轴承内外圈故障振动信号分析结果表明,该方法比传统的包络信号分析方法能更有效地提取滚动轴承故障振动信号特征。 展开更多
关键词 稀疏信号分解 线调频基 广义解调 滚动轴承 故障诊断
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基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法及其在齿轮故障诊断中的应用 被引量:9
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作者 皮维 于德介 彭富强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期59-64,70,共7页
在基于多尺度线调频基稀疏信号分解的基础上,提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法,并将其应用于非平稳转速状态下的齿轮故障诊断。广义解调可以将时频分布呈曲线变化的多分量非平稳信号转化为时频分布平行于时间轴的... 在基于多尺度线调频基稀疏信号分解的基础上,提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法,并将其应用于非平稳转速状态下的齿轮故障诊断。广义解调可以将时频分布呈曲线变化的多分量非平稳信号转化为时频分布平行于时间轴的平稳信号,因此非平稳信号经广义解调后满足傅里叶分析对平稳性的要求,而如何获取多分量信号的广义解调相位函数是广义解调方法的关键和难点。对信号进行基于多尺度线调频基的稀疏信号分解,得到分量信号的相位函数,再对分量信号进行广义解调和频谱分析得到齿轮故障特征频率。该方法非常适合于分析转速波动齿轮的多分量调幅—调频振动信号,仿真算例和应用实例说明了方法对变速齿轮箱故障诊断的有效性。 展开更多
关键词 多尺度线调频基 稀疏信号分解 广义解调 齿轮 故障诊断
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基于多尺度线调频基信号稀疏分解的信号分离和瞬时频率估计 被引量:9
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作者 罗洁思 于德介 彭富强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2224-2228,共5页
提出了一种基于多尺度线调频基信号稀疏分解的多分量多项式相位信号分离和瞬时频率估计方法.该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量多项式相位信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量... 提出了一种基于多尺度线调频基信号稀疏分解的多分量多项式相位信号分离和瞬时频率估计方法.该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量多项式相位信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,逐次获得信号包含的能量最大的多项式相位信号分量,从而实现多分量多项式相位信号的分离,而从基元函数连接形成的频率曲线则可获得多项式相位信号分量瞬时频率的估计.仿真信号分析表明,本文方法能在信噪比较低情况下有效分离多分量多项式相位信号中包含的多项式相位信号分量,准确地估计其瞬时频率. 展开更多
关键词 多尺度线调频基 多分量多项式相位信号 瞬时频率 信噪比
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基于FRFT的改进多尺度线调频基稀疏信号分解方法 被引量:3
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作者 梅检民 肖云魁 +2 位作者 周斌 陈祥龙 乔龙 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期135-142,共8页
针对全局搜索基函数计算量大的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FR-FT)确定基函数的改进多尺度线调频基稀疏信号分解方法。通过解析信号的FRFT消除实信号FRFT结果中的对称项,两级搜索FRFT幅度谱确定信号... 针对全局搜索基函数计算量大的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FR-FT)确定基函数的改进多尺度线调频基稀疏信号分解方法。通过解析信号的FRFT消除实信号FRFT结果中的对称项,两级搜索FRFT幅度谱确定信号的最佳基函数,检验该方法的计算效率和抗噪性能,并采用该方法分解频率呈曲线变化的多分量非平稳信号。试验结果表明:对解析信号进行FRFT能有效消除实信号FRFT结果中的对称项;基于FRFT确定基函数速度快、精度高、抗噪能力强,与频偏大小、频率变化快慢无关,不需先验知识,有效克服了全局搜索方法计算量过大的问题;基于FRFT的改进多尺度线调频基稀疏信号分解方法能快速、准确地分解频率呈曲线变化的多分量信号,适合于旋转机械瞬变工况下非平稳信号的瞬时频率估计与目标分量隔离分析。 展开更多
关键词 信号处理 分数阶傅里叶变换 多尺度 线调频基函数 稀疏信号分解
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基于自适应线调频基原子分解的时域同步平均方法及其在变转速齿轮故障诊断中的应用 被引量:4
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作者 吴雪明 于德介 陈向民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1205-1212,共8页
提出一种基于自适应线调频基原子分解(adaptive chirplet atomic decomposition,ACAD)的时域同步平均方法,并将其应用于低信噪比下变转速齿轮故障诊断。首先对齿轮振动信号进行ACAD分解估计齿轮所在轴的转速曲线;然后根据转速曲线对信... 提出一种基于自适应线调频基原子分解(adaptive chirplet atomic decomposition,ACAD)的时域同步平均方法,并将其应用于低信噪比下变转速齿轮故障诊断。首先对齿轮振动信号进行ACAD分解估计齿轮所在轴的转速曲线;然后根据转速曲线对信号进行等角度重采样,以满足时域同步平均方法对信号周期平稳的要求;再利用时域同步平均方法对重采样信号进行处理,处理后的信号具有很高的信噪比;最后,对其进行FFT变换,其阶次谱上非常清晰地显示齿轮的调制阶次,从而揭示齿轮的故障信息。仿真算例与应用实例证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 原子分解 自适应线调频基 时域同步平均 齿轮 故障诊断
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基于多尺度线调频基稀疏信号分解的时变系统模态参数识别 被引量:1
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作者 陈关宝 于德介 吴雪明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期69-76,共8页
在多尺度线调频基稀疏信号分解的基础上,提出一种时变系统的模态参数识别方法。该方法先采用多尺度线调频基稀疏信号分解方法对多自由度线性时变振动系统响应信号进行分解,将其分解成多个单模态振动响应信号并得到单模态振动响应信号的... 在多尺度线调频基稀疏信号分解的基础上,提出一种时变系统的模态参数识别方法。该方法先采用多尺度线调频基稀疏信号分解方法对多自由度线性时变振动系统响应信号进行分解,将其分解成多个单模态振动响应信号并得到单模态振动响应信号的瞬时频率;再根据单模态振动响应信号的包络和瞬时频率识别系统的模态频率与模态阻尼比。多自由度线性时变振动系统模态参数的识别算例表明,与经验模态分解等时频分析方法比较,该方法能有效克服系统振动响应信号分解时的模态混淆问题,识别精度高,抗噪性能好,是一种有较大工程应用前景的多自由度线性时变振动系统模态参数识别方法。 展开更多
关键词 多尺度线调频基 稀疏信号分解 时变系统 模态参数
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基于多尺度线调频基稀疏信号分解的线性时变SDOF系统参数识别 被引量:1
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作者 陈关宝 于德介 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第4期100-108,共9页
对于参数时变的SDOF系统,提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的参数识别方法。该方法能将SDOF系统的强迫振动响应自适应地分解为稳态响应和瞬态响应。从系统的稳态响应可得到外部激振力的频率估计;对系统的瞬态响应用多尺度线调频... 对于参数时变的SDOF系统,提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的参数识别方法。该方法能将SDOF系统的强迫振动响应自适应地分解为稳态响应和瞬态响应。从系统的稳态响应可得到外部激振力的频率估计;对系统的瞬态响应用多尺度线调频基稀疏信号分解方法进一步分解,可得到系统的瞬时频率估计,进而可得到系统的刚度和阻尼,从而实现对SDOF系统的参数识别。刚度线性变化、刚度突变与刚度周期缓变3种情况下的参数识别仿真算例表明,本文方法能有效识别线性时变SDOF系统参数,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 多尺度线调频基 稀疏信号分解 单自由度系统 时变系统 参数识别
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自适应线调频基原子分解方法研究
10
作者 吴雪明 于德介 陈向民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期2976-2983,共8页
提出了一种新的多分量非平稳信号分解方法——自适应线调频基原子分解方法。该方法能自适应地将一个复杂信号分解为若干个具有一定物理意义的PF分量,其中每个PF分量为一个包络信号和一个纯调频信号的乘积。与经验模式分解、局部均值分解... 提出了一种新的多分量非平稳信号分解方法——自适应线调频基原子分解方法。该方法能自适应地将一个复杂信号分解为若干个具有一定物理意义的PF分量,其中每个PF分量为一个包络信号和一个纯调频信号的乘积。与经验模式分解、局部均值分解和Wigner-Ville分布对仿真信号分析结果进行对比,结果表明,该方法具有良好的时频聚集性和较高的抗噪性能与分析精度,不存在二次型时频分布干扰,非常适用于非平稳振动信号的分解。对齿轮箱振动信号的分析结果验证了该方法在工程应用中的有效性。 展开更多
关键词 原子分解 自适应线调频基 非平稳信号 齿轮箱
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基于自适应线调频高斯基展开的参数识别方法 被引量:2
11
作者 石志晓 李昕 周晶 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期111-115,共5页
提出了用自适应线调频高斯基展开及其自适应谱进行参数识别的时频分析方法.用线调频高斯基函数自适应地对响应信号进行匹配分解,得到信号的线调频高斯基展开及其自适应谱.根据自适应谱从响应信号中重构出具有单频特性的振动信号,再由单... 提出了用自适应线调频高斯基展开及其自适应谱进行参数识别的时频分析方法.用线调频高斯基函数自适应地对响应信号进行匹配分解,得到信号的线调频高斯基展开及其自适应谱.根据自适应谱从响应信号中重构出具有单频特性的振动信号,再由单自由度系统的参数识别方法识别系统的模态参数.并针对一多自由度系统具体论述了固有频率、阻尼比和振型的识别方法,识别结果与理论结果吻合较好.该方法不需要输入信号,并对平稳、非平稳信号均适用,且具有较强的抗噪声能力.算例分析说明提出的方法是参数识别的有效方法之一. 展开更多
关键词 时频分析 参数识别 自适应线调频高斯展开 自适应谱
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基于MCSSD的转子碰摩故障早期检测 被引量:3
12
作者 罗洁思 于德介 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期220-224,共5页
提出了基于多尺度线调频基信号稀疏分解(Multi-scale Chirplet Sparse Signal Decomposition,简称MCSSD)的转子碰摩故障早期检测方法,该方法用MCSSD方法对转子碰摩故障振动信号进行单次分解,从原信号中分离出具有最大幅值的工频(或倍频... 提出了基于多尺度线调频基信号稀疏分解(Multi-scale Chirplet Sparse Signal Decomposition,简称MCSSD)的转子碰摩故障早期检测方法,该方法用MCSSD方法对转子碰摩故障振动信号进行单次分解,从原信号中分离出具有最大幅值的工频(或倍频)信号分量。由于MCSSD方法是采用线性直线逐段自适应逼近分析信号的各分量频率,分解得到的信号分量与真实信号分量具有很好的频率匹配特性,不会产生频率混叠现象,因此,与小波分解与EMD分解相比,MCSSD能更有效地从转子早期碰摩故障振动信号分离出最具最大幅值的工频(或倍频)信号分量。将该信号分量从原信号中去除,对残余信号分量做频谱分析,即可有效诊断转子早期碰摩故障。应用实例证明了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 多尺度线调频基 信号分解 碰摩故障 特征频率 故障检测
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一种初始相位函数估计的DDTFA方法及其应用 被引量:2
13
作者 李蓉 李付豪 +1 位作者 田莉莉 刘坚 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期148-156,共9页
针对数据驱动时频分析方法(Data-Driven Time-Frequency Analysis,DDTFA)的初始相位函数估计直接影响算法的收敛性及分解精度的问题,将多尺度线调频基稀疏分解方法(Multi-Scale Chirplet Sparse Decomposition,MSCSD)引入DDTFA的初始相... 针对数据驱动时频分析方法(Data-Driven Time-Frequency Analysis,DDTFA)的初始相位函数估计直接影响算法的收敛性及分解精度的问题,将多尺度线调频基稀疏分解方法(Multi-Scale Chirplet Sparse Decomposition,MSCSD)引入DDTFA的初始相位函数估计中,提出了MSCSD-DDTFA方法,并应用于变转速齿轮故障诊断中。MSCSD方法采用分段线性拟合的思想,可从低信噪比信号中精确地估计出信号的瞬时频率,进而求取相位函数;DDTFA方法则可根据MSCSD估计的相位函数不失真地分离出时变非平稳信号分量;最后,可根据MSCSD估计出的瞬时频率对信号分量进行阶次包络分析,获取阶次包络谱以诊断变转速齿轮故障。算法仿真和应用实例表明:该方法可准确分离出信号中的时变非平稳信号分量,并提取变转速齿轮故障特征。 展开更多
关键词 故障诊断 数据驱动时频分析 多尺度线调频基 稀疏分解 匹配追踪
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A novel M-ary modulation technique based on optimal chirp signal design 被引量:1
14
作者 孟繁宇 Gu Xuemai Guo Qing 《High Technology Letters》 EI CAS 2012年第4期357-363,共7页
A novel M-ary chirp modulation technique based on an optimal chirp signal design is proposed in this paper to offer higher data rate for an indoor wireless chirp spread spectrum communication system. Both linear chirp... A novel M-ary chirp modulation technique based on an optimal chirp signal design is proposed in this paper to offer higher data rate for an indoor wireless chirp spread spectrum communication system. Both linear chirp signals and combined chirp signals are used in this system to reduce the effect of the cross correlation, and simplify the complexity of the system. The optimal scheme of de- signing both linear chirp signals and combined chirp signals is discussed to minimize the value of the cross correlation and obtain a better system performance. Simulation results show that, compared with the binary orthogonal chirp modulation technique, the M-ary chirp modulation technique based on an optimal chirp signal set has a higher data rate with a reasonable bit-error rate (BER) perform- ance under both additive white gaussian noise (AWGN) channel and indoor wireless channel. 展开更多
关键词 M-ary modulation chirp spread spectrum combined chirp signal indoor wirelesschannel
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Transfer efficiency optimal control of magnetic resonance coupled system of wireless power transfer based on frequency control 被引量:41
15
作者 TAN LinLin HUANG XueLiang +2 位作者 HUANG Hui ZOU YuWei LI Hui 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2011年第6期1428-1434,共7页
In order to suppress the fast decrease of the transfer efficiency of magnetic resonance coupled wireless power transfer system(MRCWPTS) with distance increase,this paper investigates the impact factors of the system t... In order to suppress the fast decrease of the transfer efficiency of magnetic resonance coupled wireless power transfer system(MRCWPTS) with distance increase,this paper investigates the impact factors of the system transfer efficiency and is,then formulates a new efficiency optimal control method based on frequency control.Based upon this control method two optimal control schemes are designed to achieve transfer efficiency control of the system.Simulations and experiments show that the proposed efficiency optimal control method can effectively stabilize the system transfer efficiency in a certain range so as to successfully solve the subtle issue of transfer efficiency variation with distance. 展开更多
关键词 magnetic coupling frequency control efficiency optimal wireless power transfer
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