基于HHT方法的機械系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識別.pdf

1、本論文結(jié)合“基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸獾男D(zhuǎn)機械振動模式分析方法的研究”（國家自然科學(xué)基金項目，項目編號：11072214）和“超臨界、超超臨界大型汽輪發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)及其系統(tǒng)研究”（國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目（863計劃），項目編號：2008AA042410)，開展基于希爾伯特-黃變換(Hilert-HuangTransform，HHT)的提取機械系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)方法的研究。以筒支粱系統(tǒng)為研究對象，通過HHT方法對其有限元瞬態(tài)響應(yīng)以及

2、錘擊試驗的瞬態(tài)響應(yīng)進行分析，識別簡支梁系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)，并進一步提出了能夠更有效地識別系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)的ICA-HHT新方法。論文的主要研究內(nèi)容和總體安排如下：
　　 第一章主要論述了機械系統(tǒng)模態(tài)分析的背景及重要意義，調(diào)研了模態(tài)分析的研究現(xiàn)狀和存在的問題。在此基礎(chǔ)上引出了基于HHT的模態(tài)參數(shù)識別方法，并對HHT方法的研究現(xiàn)狀進行了分析。
　　 第二章闡述了HHT方法的發(fā)展過程及基本理論，詳細介紹了該方法的基本概念和算法實施過程

3、。對單自由系統(tǒng)和多自由系統(tǒng)振動特性進行了理論研究，應(yīng)用HHT方法對單自由度系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)的仿真振動信號進行處理，驗證了HHT方法提取機械系統(tǒng)的模態(tài)振動成分的有效性。
　　 第三章首先從理論上分析一類典型機械振動系統(tǒng)一簡支梁的振動特性，然后對其進行了有限元模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)動力分析，得到了脈沖激勵下筒支梁各個節(jié)點處的瞬態(tài)響應(yīng)。對所獲取的瞬態(tài)響應(yīng)信號分別進行經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?Empirical Mode Decomposit

4、ion，EMD)和集合經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?EnsembleEmpirical Mode Decomposition，EEMD)處理，再使用希爾伯特變換(HilbertTransform，HT)來識別各階模態(tài)參數(shù)，取得了較好的識別效果。
　　 第四章針對HHT方法識別機械系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)時各個固有模式函數(shù)(IntrinsicMode Function，IMF)中存在模式混疊現(xiàn)象導(dǎo)致識別誤差較大的不足，提出了基于EEMD-ICA-HT的模態(tài)參

5、數(shù)識別技術(shù)，減小了模式混疊造成的不利影響。最后以簡支梁多個節(jié)點處的瞬態(tài)響應(yīng)作為觀測，采用ICA-HT方法對其進行分析，取得了較高的模態(tài)參數(shù)識別精度。
　　 第五章對第三章所選取的典型機械振動系統(tǒng)進行了錘擊實驗，開發(fā)了基于HHT方法的模態(tài)參數(shù)識別系統(tǒng)，用本文提出的模態(tài)參數(shù)識別方法對所測得的簡支梁瞬態(tài)響應(yīng)進行分析處理，提取了系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)，驗證了HHT方法用以系統(tǒng)模態(tài)分析的有效性。
　　 第六章對本文的工作進行了總結(jié)，概括了