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壓塊機液壓泵小波變換及其局部化特征

時間:2015-11-28 09:52:08  點擊:292次  作者:杜甫機械
  壓塊機液壓泵是液壓系統的心臟,它的好壞將直接影響整個壓塊機液壓系統的正常工作,故對它的狀態監測和故障診斷至關重要。液壓泵作為一種回轉機械,它的故障特征信號具有明顯的周期性,適于頻譜分析。故障發生時,它的振動與噪聲會表現出異常征兆。通過對殼體振動與噪聲進行測量分析,提取與特定故障相關的敏感特征量,即可實現對液壓泵故障原因、故障部位和故障成都的診斷。
 液壓壓塊機
  在液壓壓塊機液壓泵故障檢測中,被檢測信號伴隨著大量噪聲,使早期故障特征信號信噪比很低,傳統的濾波方法難以實現這種非平穩隨機信號的信噪分離。傳統的去噪方法等價于信號通過一個低通或帶通濾波器,但對于短時低能量變瞬態信號,如階躍信號和脈沖信號,在低信噪比情況下,經過濾波器的平滑,不僅信噪比得不到較大改善,而且信號的位置信息也被模糊掉了。
 
  采用依據小波變換為理論基礎的小波去噪方法,在改善信液壓壓塊機液壓泵噪比的同時,保持了相當高的時間分辨率。故障特征信號的奇異性代表了故障的存在,故障特征信號的突變點在小波變換下模極大值隨尺度的增加而增大;而噪聲的模極大值只占據細微尺度,隨尺度增加而迅速衰減。利用該原理,首先對泵的監測信號進行二進小波分解,求出各個尺度上的模極大值,并對噪聲的模極大值進行平滑,最后對監測信號進行重構。這樣,液壓壓塊機液壓泵故障特征信號就被突現出來,故障點的定位更為準確,并能提取特定的故障頻率,給故障分析帶來了方便。
 
  小波變換及其局部化特征
計算公式
  窗口寬度隨尺度a的變化而變化,當a增大時,時窗寬度變大,即時間分辨率降低;頻窗寬度減小,即頻率分辨率提高。反之,尺度a減小時,時間分辨率提高,頻率分辨率減低。小波變換對于不同的頻率分量具有不同的時間分辨的這種局部化特性,使它特別適合于非平穩信號的分析和處理。
數值計算公式 計算公式


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