第二代小波分析在故障診斷中的研究與應用.pdf

1、軸承和齒輪是機械設備中最常見的傳動部件之一,對軸承和齒輪進行故障診斷對確保設備的安全可靠運行具有重要意義。傳統(tǒng)的故障診斷方法適合于平穩(wěn)信號分析,但卻不能全面反映齒輪局部故障產(chǎn)生的非平穩(wěn)信號的時變特性。小波分析具有良好的時頻局部性,非常適合中非平穩(wěn)信號的故障分析。傳統(tǒng)小波在分析信號時需要首先確定一種小波基,然而小波基的確定往往成為了信號分析的瓶頸。小波基選擇不好對信號處理的結果會造成很大的影響?；诓逯导毞衷淼牡诙〔ǚ治隹朔藗鹘y(tǒng)小

2、波的不足,通過預測器、更新器的設計代替了小波基的選擇,實現(xiàn)起來更加方便而且可以取得比傳統(tǒng)小波更好的效果。因此本文選擇用第二代小波分析進行故障診斷的分析與研究。 (1)對傳統(tǒng)小波的發(fā)展史、小波理論進行了簡單介紹。重點研究了第二代小波分析、冗余第二代小波分析的分解與重構過程。分解過程包括剖分、預測、更新過程。重構過程包括恢復更新、恢復預測、合并過程。分解重構過程中詳細研究了基于插值細分原理的預測器、更新器設計方法。在第二代小波變換的

3、基礎上構造了冗余第二代小波變換,由于其數(shù)據(jù)冗余性的特點使得其能夠取得比第二代小波變換更好的效果。 (2)研究了基于第二代小波的降噪方法。工業(yè)信號中,故障信號多集中于低頻部分,而噪聲多集中在高頻部分。小波分解可以實現(xiàn)低頻和高頻信號相分離,通過對高頻信號進行閾值處理再與低頻信號進行合并,就可以實現(xiàn)信號降噪。閾值選取原則可以采用軟閾值降噪和硬閾值降噪。具體閾值的設計又分為全局閾值降噪和自適應降噪,本文設計的第二代小波降噪選用自適應降噪