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奇异值差分谱理论及其在车床主轴箱故障诊断中的应用
引用本文:赵学智,叶邦彦,陈统坚.奇异值差分谱理论及其在车床主轴箱故障诊断中的应用[J].机械工程学报,2010,46(1).
作者姓名:赵学智  叶邦彦  陈统坚
作者单位:华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640
基金项目:国家自然科学基金(50875086,50305005);;广州市科技计划(2008J1-C101)资助项目
摘    要:证明采用Hankel矩阵时奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)可以将信号分解为一系列分量信号的简单线性叠加,为了确定其中的有用分量个数,提出奇异值差分谱的概念。差分谱可以有效地描述有用分量和噪声分量的奇异值性质差异,根据差分谱峰值位置可实现对有用分量个数的确定。研究结果表明,当差分谱最大峰值位于第一个坐标时,则表明原始信号存在较大的直流分量,此时根据第二最大峰值位置可以确定有用分量的个数,否则就根据最大峰值位置来确定分量个数。利用差分谱进一步研究Hankel矩阵的结构对SVD降噪效果的影响,指出矩阵列数和噪声去除量存在抛物线状的对称关系。利用基于差分谱的SVD方法对车削力信号进行处理,结果有效地分离出由于主轴箱故障齿轮的振动而引起的调制信号,并根据此信号可靠地定位了故障齿轮。

关 键 词:奇异值分解  奇异值差分谱  峰值位置  降噪  车削力信号  

Difference Spectrum Theory of Singular Value and Its Application to the Fault Diagnosis of Headstock of Lathe
ZHAO Xuezhi,YE Bangyan,CHEN Tongjian.Difference Spectrum Theory of Singular Value and Its Application to the Fault Diagnosis of Headstock of Lathe[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2010,46(1).
Authors:ZHAO Xuezhi  YE Bangyan  CHEN Tongjian
Affiliation:School of Mechanical and Automotive Engineering/a>;South China University of Technology/a>;Guangzhou 510640
Abstract:It's proved that signal can be decomposed into the linear sum of a series of components by singular value decomposition (SVD) when Hankel matrix is used. In order to determine the proper number of useful components,the concept of difference spectrum of singular value is put forward. Difference spectrum can effectively reflect the difference of singular values of the useful components and noise ones,and the number of useful components can be determined according to the peak position in the difference spectru...
Keywords:Singular value decomposition Difference spectrum of singular value Peak position Denoise Turning force signal  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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