Volterra級(jí)數(shù)理論在非平穩(wěn)非線性機(jī)械故障信號(hào)特征提取中的研究及應(yīng)用.pdf

1、目前，在機(jī)械故障特征信號(hào)提取領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了許多富有成效的處理方法，但大多數(shù)只能針對(duì)平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行求解分析，而對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)乃至非線性非平穩(wěn)信號(hào)的研究成果不多。
　　在非線性系統(tǒng)的研究中，國內(nèi)外學(xué)者一直將研究重點(diǎn)放在機(jī)械系統(tǒng)物理建模上。最近幾年里，一種新的基于Volterra級(jí)數(shù)核的非線性系統(tǒng)辨識(shí)方法在各行各業(yè)中被廣泛應(yīng)用，并且獲得了良好的發(fā)展與成就。論文以非線性系統(tǒng)的Volterra物理建模、核函數(shù)求解及其具體表示方法為研究背景，提

2、出了Volterra級(jí)數(shù)低階核的估算方法，并分別對(duì)低階核估計(jì)算法、收斂形式以及截?cái)嘈问竭M(jìn)行了研究，將這些研究成果逐一通過計(jì)算機(jī)仿真，之后將其應(yīng)用到軸承的故障診斷中，利用此方法對(duì)軸承的故障類型進(jìn)行辨識(shí)，并在實(shí)際應(yīng)用中的得到了驗(yàn)證。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果有以下幾個(gè)方面：
　?。?）介紹了非線性系統(tǒng)辨識(shí)以及機(jī)械系統(tǒng)故障檢測(cè)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，總結(jié)出目前常用的非線性系統(tǒng)故障診斷研究方法，并對(duì)這些非線性方法進(jìn)行對(duì)比，引出Volterr

3、a級(jí)數(shù)診斷法，提出了本論文的創(chuàng)新之處。
　?。?）通過對(duì)非線性系統(tǒng)辨識(shí)方法的介紹引出Volterra級(jí)數(shù)理論，討論了非線性系統(tǒng)Volterra級(jí)數(shù)核的理論基礎(chǔ)，深入地介紹了Volterra級(jí)數(shù)核在時(shí)域和頻域中的表示形式，并且對(duì)其具有的性質(zhì)做了闡述。
　?。?）針對(duì)Volterra級(jí)數(shù)核的計(jì)算方法，引用了最小二乘法、微分方程法以及混沌法，并對(duì)這些方法進(jìn)行比較，總結(jié)出這三種方法在建模當(dāng)中所具有的不足之處，以此來引出基于多脈沖激勵(lì)

4、法的Volterra級(jí)數(shù)核的求解方法。對(duì)多脈沖激勵(lì)法的求解思路加以驗(yàn)證，并對(duì)多脈沖激勵(lì)法的求解公式進(jìn)行推導(dǎo)。
　?。?）對(duì)多脈沖激勵(lì)法下Volterra級(jí)數(shù)的收斂問題進(jìn)行研究，建立了優(yōu)化的Volterra級(jí)數(shù)低階核時(shí)域求解模型，發(fā)現(xiàn)該方法具有求解過程簡單、物理意義明確等優(yōu)點(diǎn)。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)Volterra級(jí)數(shù)的估計(jì)誤差與在系統(tǒng)上的脈沖激勵(lì)振幅大小有關(guān)系，并對(duì)振幅大小與Volterra級(jí)數(shù)核的關(guān)系進(jìn)行了研究。
　?。?）對(duì)