基于EEMD-CWD的齿轮箱振动信号故障特征提取

为实现齿轮箱故障特征提取,提出一种基于集成经验模态分解（EEMD）和乔-威廉姆斯分布（CWD）的齿轮箱振动信号特征的提取方法。对现场采集的振动信号进行EEMD分解,再对分解得到的固有模态函数（IMF）分量依照峭度准则进行排序,选取峭度指标较大的IMF分量进行CWD分析,最终得到信号的CWD.该方法可以有效抑制由于干扰项引起的频率混叠和干扰问题,有助于将原始信号在时间历程、频率成分和幅值大小3个方面的特征信息同时进行准确提取。利用该方法对实际齿轮发生断齿、裂纹故障进行了实验分析,结果表明：该方法能够全面、有效地提取齿轮振动信号中所蕴含的齿轮箱状态信息,为后续进行齿轮箱状态识别和故障诊断奠定基础。     

基于EEMD的声发射管道泄漏定位检测

为提高管道泄漏声发射定位精度,针对管道泄漏声发射信号的非平稳特性,提出了基于经验模态分解(EEMD)的声发射管道泄漏定位新方法;该方法将管道泄漏产生的声发射(AE)信号进行小波去噪,经EEMD分解为若干个本征模态函数(IMF),对具有实际物理意义的IMF进行重构,通过互相关法确定时差进行定位;仿真和实验表明:该方法消除了直接相关法和经验模态分解(EMD)方法的缺点,提高了定位精度。     

基于集合经验模态分解-支持向量机的高压共轨系统故障诊断方法

柴油机高压共轨系统运行时轨压波动信号波动较大且非线性特征较为明显,使其故障诊断较为困难。针对高压共轨系统轨压信号状态参数难以提取与识别的问题,提出一种基于集合经验模态分解（EEMD）—支持向量机（SVM）的故障诊断方法。通过EEMD将轨压信号分解为一系列固有模态函数,利用过零率曲线确定的特征提取准则提取本征模态函数中的特征值。将提取的特征值输入SVM中进行故障类型的诊断。通过AME Sim软件仿真实验获得轨压信号,对比7种不 同的特征值选择方法,最终选取能量特征值构建特征值向量并进行识别和诊断结果分析,以验证该方法的正确性与准确性。结果表明：所提出的基于EEMD—SVM的高压共轨系统故障诊断方法能够对6种不同的运行状态进行状态识别,平均故障诊断正确率可达96.11%。     

非线性调频模态分解-同步提取变换方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

传统同步提取变换（SET）方法在处理多分量非平稳复杂信号时,各相邻分量的瞬时频率差要大于窗函数频率支撑范围的2倍,否则时频结果易发生频率混叠,而工程信号常常难以满足。此外,在处理高噪的复杂信号时,其时频分辨率往往不理想。针对此不足,将非线性调频模态分解(VNCMD)引入SET中,提出一种VNCMD-SET的故障诊断方法。利用VNCMD通过结合解调手段以及变分模态分解的联合优化方案来有效处理频率临近甚至交叉的非平稳信号,对故障信号进行分解重构,对该重构信号进行SET处理。将所提方法与传统SET方法进行对比研究,并进行实验验证。仿真和实验结果表明：VNCMD-SET方法明显优于传统SET方法,克服了传统SET方法的不足;VNCMD-SET方法能有效提取出故障信号的频率特征,且不发生混叠,同时具有一定的抗噪性能。     

基于参数优化变分模态分解和多尺度熵偏均值的行星变速箱故障特征提取

针对某型装甲车辆行星变速箱行星轮故障特征难以提取的问题,提出了结合参数优化变分模态分解(VMD)和多尺度熵偏均值的故障特征提取方法。为克服VMD算法参数选取依赖经验的弊端,采用粒子群优化算法对VMD参数进行优化。使用参数优化后的VMD算法对信号进行分解,并依据互信息选取有效分量对信号进行重构。多尺度熵能反映信号在多尺度下的复杂度,偏均值可以反映多尺度熵的均值和变化趋势。采用基于多尺度熵的综合指标多尺度偏均值,以全面反映振动信号在多尺度下的特性,用于衡量行星变速箱运行状态,从而进行故障特征提取。行星变速箱实验数据处理结果表明,新方法可以更加有效的提取行星变速箱故障。     

基于Hilbert-Huang 变换的雷达发射机故障特征提取

为解决目前难以准确提取非线性、非平稳雷达发射机故障信号特征的问题,提出一种基于Hilbert-Huang变换(HHT)的雷达发射机故障特征提取方法。介绍HHT中瞬时频率和本征模态函数的概念,给出HHT中经验模态分解及其改进算法集合经验模态分解的具体过程。通过对发射机开关电源输入整流滤波电路的仿真,仿真故障电压信号经过集合经验模态分解得到若干本征模态函数,对其中一个本征模态函数进行Hilbert变换提取瞬时频率。计算结果表明:基于HHT的雷达发射机故障特征提取所得的瞬时频率物理意义明确,能够充分可靠地检测故障信息、提取故障特征。     

履带车辆制动器扭振信号瞬时频率特征提取方法研究

履带车辆的制动性能是评判其机动性优劣程度的重要指标之一,发动机引起的扭振在一定程度上会造成制动器制动效果降低,甚至失效。扭振信号常淹没于噪声信号中,因此在分析过程中很难判断所分析的信号是否存在扭振特征。针对上述问题,提出参数优化变分模态分解(VMD)的扭振信号瞬时频率特征提取方法。通过采用粒子群优化算法,以能量熵为适应度函数优化VMD参数,得到最优组合。采用最优参数组合对扭振信号进行降噪和重构,对重构的扭振信号进行零点线性插值,计算两脉冲之间的间隔,得到扭振瞬时转速波动信号。对瞬时转速波动信号进行频谱分析,实现对扭振信号瞬时频率特征提取。惯性载荷扭振实验结果表明：在转子转速为600 r/min、扭振激励频率为50 Hz的条件下,对采样频率为20 480 Hz的位移信号做参数优化VMD能精确提取扭振瞬时频率特征,误差小于1%。     

基于EEMD和二维边际谱熵的齿轮箱故障诊断

针对信号经验模态分解（EMD）过程中存在波形混叠现象,提出一种基于聚合经验模态分解（EEMD）和Hilbert二维边际谱熵相结合的方法对齿轮箱故障进行分类故障诊断．首先使用小波阈值分析对背景噪声较大的齿轮箱振动信号进行预处理;其次对预处理信号进行分解,得到IMF分量,对比正常信号与故障信号的区别;最后对3种工况信号进行Hilbert变换并计算得到边际谱,并且提取二维边际谱熵作为支持向量机（SVM）的输入量,建立故障诊断模型．经测试该方法在齿轮箱故障诊断方面有着较强的分类能力和诊断精度,具有一定的可行性．     

改进的经验模态分解方法在滚动轴承故障诊断中的应用

本文将Hilbert-Huang变换（HHT）应用到滚动轴承故障诊断中，利用经验模态分解自适应地将滚动轴承故障信号分解为若干不同特征时间尺度的固有模态函数，进行Hilbert谱和边际谱分析，由此来识别滚动轴承的故障类型。研究结果表明：这种改进的方法能有效地提取滚动轴承的故障特征。     

基于EMD的弹丸激波信号处理方法研究

实验中获取的弹丸激波信号因高频噪声的影响而几乎被淹波,预处理方法的研究对于有用信号的识别非常重要。文中通过分析弹丸激渡信号的特点。利用经验模态分解对弹丸激波信号进行了特征提取与选择,将本征模态函数分量及其瞬时频率作为特征．获得了较理想的N波信号处理结果。实验结果表明,该算法不仅能有效提取高噪条件下弹丸激波信号特征,而且易于硬件实现。     

基于SVRM 极值延拓的EMD 端点效应抑制方法

以满足船舶机械设备故障实时在线快速诊断为牵引,针对经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)的端点效应问题,深入研究支持向量回归机(support vector regression machine,SVRM)延拓参数对延拓性能的 影响,提出一种EMD 极值快速延拓算法。研究端点效应的产生机理及影响,分析典型端点效应处理方法的优点及局 限性;阐述SVRM 预测基本原理,提出以信号极值尺度设置延拓长度与样本数量的方法;以信号极值点数值和时刻 值为样本,提出一种基于SVRM 的极值预测延拓方法。仿真结果表明：该方法可显著提高EMD 的分解精度及运算 效率,可为拓展EMD 技术在舰船装备实时监测与智能诊断中的应用提供支撑。     

基于特征融合的注意力增强卷积神经网络的航空发动机滚动轴承故障诊断方法

针对现有基于深度卷积神经网络的故障诊断方法只考虑对信息局部特征的提取、忽视全局信息的不足,将可以把握全局信息的注意力机制融入卷积层,使得注意力机制参数和卷积层参数参与网络的训练,提出一种注意力增强卷积神经网络的机械故障诊断方法。通过经验模态分解、变分模态分解和小波包分解的方法提取滚动轴承振动信号的高维特征模量;将特征模量组成多通道样本输入到注意力增强卷积神经网络中进行训练,利用网络对特征模量自适应地融合和选择,从而挖掘特征模量的隐式特征;使用Softmax分类器进行分类识别;通过训练好的网络对高转速下的滚动轴承进行故障诊断;利用不同信噪比的信号对所提方法进行测试,以验证网络的泛化能力和故障诊断效果。实验结果表明：该方法能准确、有效地对航空发动机滚动轴承不同故障的损伤程度进行分类识别。     

局域能量逐层提取的LMD模态混叠抑制方法

提出了一种基于局域能量逐层提取的局域均值分解（Local Mean Decomposition,LMD）模态混叠抑制方法。对待分析信号利用LMD得到一系列乘积函数（Product Function,PF）,对各PF的能量进行积分,根据积分比值确定模态混叠导致的能量泄漏程度,并从具有模态混叠的高阶PF中移除下一阶PF的成分构成新的PF,从原始信号中减去新的PF得到新的待处理信号,继续执行LMD,直到所有PF频率成分各自独立,从而实现对模态混叠的抑制。仿真结果表明：算法可以有效抑制小频率比混合信号导致的模态混叠,在实际工程上具有一定推广应用价值。     

基于小波包能量谱与主成分分析的轴承故障特征增强诊断方法

滚动轴承出现损伤时,采集的振动信号呈非平稳性,采用一般的时域和频域分析方法不能准确提取出振动信号的故障特征。根据小波包多分辨、精细化的分解特性,提出一种基于小波包能量谱与主成分分析（PCA）方法的滚动轴承故障诊断算法。将振动信号进行小波包分解,得到重点频率段信息的能量谱,提取能量谱作为特征向量;利用PCA方法对特征向量降维并减小噪声信号的干扰,获得增强的故障特征;利用层次聚类方法和改进的模糊c均值聚类算法对不同类型的滚动轴承故障进行识别,两种聚类方法都准确地识别出了不同的故障类型。实例验证结果表明,所提方法能够有效地提取振动信号中的有用故障特征,实现轴承故障类型的精确诊断。