基于小波包联合AR功率谱理论的滚动轴承故障诊断

提出了小波包联合自回归功率谱理论的故障诊断方法.对采集的轴承振动信号采用高、低正交共轭镜面滤波器组,将信号划分到不同频道上.滤波器每作用一次,数据点减半,采样的时间增至两倍.选取轴承缺陷所在频段的数据插零,将其他频带补零重构提高缺陷信号的时频分辨率;然后通过AR功率谱分析轴承运行状态,诊断出轴承对应的故障.对207滚动轴承的早期缺陷作了实际诊断,诊断结果与实际较为符合.证明该方法是一种有效的弱信号缺陷提取与诊断方法.     

滚动轴承早期故障在线监测与诊断

对滚动轴承早期故障的诊断提出了一种简便有效的方法．阐明频域和时域分离故障信息的原理，讨论了窄带滤波器设计参数选取的方法，特别是对窄带滤波器的中心频率及带宽与故障特征频率之间的关系给出了定量的描述，对窄带信号峰值包络包含的低频分量的放大作用给出了定量的分析．最后以５套３０７轴承为例进行了成功的诊断．采用文中提出的方法可由功率谱直接判读故障谱峰，该方法直观、快速、简便，非常适用于滚动轴承的在线监测与诊断．     

离散小波包分析在非平稳信号处理中的应用

用离散小波包将振动信号分解到不同的频带，然后对感兴趣的频带补零重构提高缺陷信号的时频分辨率．对306滚动轴承的保持架缺陷作出了实际诊断，诊断结果与理论较为符合，证明离散小波包是一种有效的弱信号提取与诊断方法．     

滚动轴承早期故障振动信号的分离与诊断

利用希尔伯特变换技术，将含故障的轴承振动信号转化为窄带振动包络信号，然后用包络信号的功率谱和活尔什列谱对轴承故障进行诊断，对５套３０７轴承的诊断结果表明，这种方法诊断结果准确可靠，方法简便实用，速度快，特别适用于滚动轴承故障的在线监测与诊断。     

采用形变周期势系统的轴承故障诊断方法

针对在高强度噪声环境下的轴承故障信号难以检测的问题,提出一种利用形变周期势系统(DPPS)的轴承故障诊断方法。该方法首先将掺杂噪声的故障信号输入DPPS中,组成以DPPS为核心的随机共振(SR)系统;然后,以功率谱放大倍数(SPA)和幅度响应为测度指标来量化DPPS轴承故障诊断方法对轴承故障特征信号的增强效果,通过矩量法和概率流方法推导SPA和幅度响应的解析式,得到当SPA和幅度响应最大时的DPPS诊断方法的最优设置参数;最后,在相同条件下,将该诊断方法应用于轴承内外圈故障诊断,并与新型幂指三稳势系统(NCETS)轴承故障诊断方法作对比实验。实验结果表明,DPPS轴承故障诊断方法能够利用噪声的能量分别将内外圈故障特征频率的功率谱幅值提高至1 950和2 950 W/Hz,从而可以在功率谱中轻易识别,进而断定轴承的内外圈出现了故障,而NCETS故障诊断方法仅能分别提高至359.2和575.6 W/Hz,证明了采用DPPS的轴承故障诊断方法的有效性和先进性。     

形态滤波在滚动轴承故障声发射信号处理中的应用

滚动轴承的状态监测和故障诊断意义重大.为有效诊断轴承早期的微弱故障,将形态滤波方法用于轴承故障声发射信号的处理,提出采用多尺度形态开闭和闭开组合的滤波器对信号降噪处理,采用闭运算对降噪后的信号进行形态滤波解调得到明显的故障特征频率,并对比故障振动信号和声发射信号的处理效果.研究表明: 形态滤波用于轴承故障声发射信号特征提取效果明显,适用于轴承的状态监测和故障的早期诊断.     

轴承疲劳故障诊断方法的实验研究

基于多组轴承实际运行状态的监测实验，对信号变化特征作了全面描述，弥补了依据模拟故障试验的不足．通过多方面的分析、比较，得出了一套用于滚动轴承疲劳故障在线监测和诊断的有效方法．     

基于DSP的谐振注入式有源滤波器数字双环控制方法

针对当前控制方法在对谐振注入式有源滤波器进行控制时,滤波器控制功率与实际需求功率相差较大的问题,提出了基于DSP的谐振注入式有源滤波器数字双环控制方法。采用基波分压或电流旁路方式,连接基波谐振支路,通过逆变器调节实现控制,运用扰动法跟踪谐振注入式有源滤波器最大功率点,根据YI数字编程软件量化、编码离散信号转化为数字信号,基于DSP技术采集和处理数字信号,通过关联谐振滤波器与数字锁相环输出的电网实际角频率,更新控制极点的数值,实现谐振注入式有源滤波器数字双环控制。实验结果表明,该控制方法的滤波器控制功率与实际需求功率相差较小,能够有效降低控制误差。     

基于信息融合的风电机组齿轮箱轴承故障诊断

针对风电齿轮箱轴承故障问题,提出一种基于信息融合将BP神经网络与D-S证据理论相结合的风电轴承故障诊断方法。首先基于大数据,挖掘SCADA(supervisory control and data acquisition)系统中与风电齿轮箱轴承故障有关的振动、温度、电流、转矩和转速信号等故障特征;然后将各信号故障特征量作为神经网络输入,将神经网络的输出归一化作为证据理论基本概率分配值(BPA值),为解决各证据之间冲突问题,采用一种基于加权的方法来改进各条证据,以减小冲突;最后利用组合规则将各条改进的证据融合,得出最终诊断结果。研究基于某风场2 MW风电机组的实际运行数据,结果表明:随着融合信号维度的增加,最终诊断结果的准确率也逐步提高,融合多维信号的可靠性明显高于单一信号。     

核医学图片的数字图像处理

用线性滤波器处理核医学脏器图片．造成图像边缘不清楚，从而影响了诊断．本 文用一种非线性统计滤波器——中值滤波和平均滤波相结合来处理核医学脏器图像． 这种方法综合了平均滤波和中值滤波对噪声的抑制特性和保留图像边缘的特性．考虑 到图像的局部起伏．引入Ａｎｓｃｏｍｂｅ变换使图像的泊桑噪声与信号近似无关。最后 对实际的核医学脏器图片作了处理，并与线性滤波处理结果做了对比．收到了满意的 效果．     

自适应谱线增强技术提取噪声中弱超声Doppler血流信号及其频谱

从自适应谱线增强原理出发，建立了自适应滤波器系数和自回归（ＡＢ）模型系数的关系．通过对计算机模拟Ｄｏｐｐｌｅｒ血流信号和人体手指Ｄｏｐｐｌｅｒ血流信号的自适应滤波器系数的计算及相应的实验，表明用自适应谱线增强技术可以从噪声中提取弱Ｄｏｐｐｌｅｒ血流信号．本文同时给出自适应ＡＢ谱法，直接估计信号功率谱密度．实验结果表明，它是一种新的有效的现代谱分析方法．     

基于Taylor级数模型最小二乘滤波器设计

本文提出了一种基于被测函数Ｔａｙｌｏｒ级数展开式的最小二乘滤波器的设计方法，这种滤波器可以用一个有限冲激响应滤波器来实现，有很大的实用价值，它不仅可以用于对测量信号的滤波，而且同时可以对异常数据测量点进行插值，这种方法还可以推广到对测量信号的一阶和高阶导数进行最小二乘估计。计算机模拟和实际使用都证明，这是一种有效的滤波器，它可以有效地滤除混杂在接收信号中的噪声，大大改善测量效果。     

基于鲸鱼优化算法的自适应共振解调轴承故障诊断方法

针对共振解调方法需要选取包含较多故障信息的共振频带这一特点,提出了一种基于鲸鱼优化算法的自适应共振解调轴承故障诊断方法。首先,使用鲸鱼优化算法,以峭度和包络谱峭度构造的复合峭度作为优化目标,对带通滤波器参数中心频率和带宽进行自适应选择。然后,使用寻优得到的最优中心频率和带宽对轴承故障信号进行滤波分析。最后,对滤波后信号进行包络解调处理,提取出故障特征频率,判断轴承故障类型。通过对仿真信号和轴承内、外圈故障信号的分析诊断,可以证明该方法能够满足共振解调方法中对共振频带选取的要求,完成轴承信号故障频率的提取,是一种有效的轴承故障诊断方法。     

上行干扰条件下软限幅转发器中滤波器带宽的影响

研究了在上行干扰条件下软限幅卫星转发器中滤波器带宽对系统性能的影响。分别给出了信号、干扰和噪声的合成包络与相位的联合概率密度函数的计算方法，并通过对限幅器输出信号分别对于合成包络和相位平均，计算输出信号中包含的周期信号和非周期信号功率，从而计算小信号的功率压缩情况。通过应用专用仿真软件ACOLADE，对在上行干扰条件下转发器中滤波器带宽对小信号压缩的影响进行了仿真，给出了小信号压缩相对于滤波器带宽的仿真曲线。     

基于时频分析的内燃机曲轴轴承磨损故障的诊断研究

内燃机曲轴轴承所受到的冲击信号是非平稳、时变信号，用传统的诊断方法难以进行故障的早期发现和诊断．论文运用振动测试技术，测取不同间隙下主轴承座及机体上的振动信号，然后充分利用了小波包无冗余、无疏漏、正交地分解信号到独立的频带内的能力及时频分布对时变信号良好的描述能力，发展了一种基于小渡包的重分配平滑伪魏格纳维尔分布的时频分析方法．通过对振动信号进行了分析比较，其干扰项少而分辨率高，既能定性揭示曲轴轴承磨损故障的变化规律，又能定量地诊断该故障．     

基于FIR数字滤波器随机振动信号频时域转换方法

基于有限长单位冲激响应数字滤波器,根据指定ESA功率谱密度函数特征,设计了FIR数字滤波器,并通过控制其参数,获得了满足预定条件和要求的滤波器幅相特性.利用白噪声序列作为滤波器输入端,生成了符合要求的随机振动时域信号.同时还采用基于AR自回归模型参数方法对获得的随机振动时域信号进行功率谱估计与验证.结果表明:功率谱精度及两功率谱曲线间的误差完全在允许范围内,采用该方法获得的随机振动时域信号完全满足仿真与试验测试对信号幅频特性和功率的要求.     

心电信号预处理中基于MATLAB的陷波器设计

在开发心电信号(ECG)的计算机辅助诊断系统中，由数据采集系统采集到的心电数据具有信号弱、频率低、干扰大的特点，特别是50Hz的工频干扰。本文利用MATLAB提供的工具箱，高效地设计出了满足实际要求的滤波器，并通过VC 与MATLAB语言的混合编程，应用于心电信号的计算机辅助诊断系统中。该法省却了其它设计方法的烦琐过程，且满足了相应的技术指标。在辅助诊断系统设计中的实际应用，证明了该滤波器的有效性。     

非参数波形提取方法及应用

介绍了一种基于滤波器组的非参数波形提取方法,并将其应用于冲击信号的提取．该方法不需要构造参数表达的基函数,而是将具有信号先验知识的模板信号通过滤波器组得到一组基函数来提取隐藏在噪声中的信号．其原则是使基函数在各个子频带内匹配原始信号．给出了4种获取模板信号的方法．模板信号的选择使该方法在实际应用中具有良好的柔性和适应性．仿真信号和实验信号验证了非参数波形提取方法的有效性和实用性,即使是在噪声和信号频带重叠的情况下,也能将信号分离和提取出来．     

变压器局部放电在线检测中DSI干扰抑制

针对运行中变压器局部放电在线监测信号中的周期性窄带干扰(DSI),分析DSI与局部放电信号的频谱特征．在此基础上,提出采用基于快速Fourier变换(FFT)的功率谱估计法进行DSI信号检测．采用级联二阶IIR陷波滤波器,对放电信号进行处理,滤除DSI信号以抑制干扰．详细介绍IIR陷波滤波器的设计方法,它对局部放电信号造成的波形畸变较小．仿真结果验证了该方法的有效性。     

二阶随机共振系统的冲击信号检测

为解决单一峭度指标度量冲击信号出现漏检的问题,提出了一种基于特征系数的二阶欠阻尼随机共振冲击信号检测(CCSR)方法。由于相似度可以定量地表征两个信号的相似程度,故将峭度与相似度结合,构造出新的特征系数指标;然后以特征系数为目标函数,根据网格搜索算法自适应地寻找系统参数,当目标函数取最大值时此参数为最佳参数;最后采用CWRU轴承数据进行轴承内圈故障诊断。仿真结果与实际检测结果表明,CCSR方法能够有效地检测出目标信号,实现轴承内圈磨损故障的精确诊断;在相同条件下,采用特征系数度量冲击信号比峭度检测效果提高了约20%。