基于人耳听觉特性的信号显著图计算方法研究

信号的幅值突变往往蕴含着设备的故障信息,为明确产生幅值突变的时频区域,基于听觉系统的信息处理机制,提出了一种信号显著图计算方法。首先,对信号进行带通滤波、相位调整、半波整流等听觉外周处理,然后,提取处理结果的一次或多次包络信息,并对包络信息进行多尺度二维滤波。继而,利用中心-周边差算子得到信号在不同尺度下的局部显著度,最后,对局部显著度进行跨尺度整合和线性合并得到信号的时频显著图和全局显著图。仿真和实验结果表明,该方法适用于振动信号和语音信号,可以清晰表征幅值突变的时频区域,并可抵抗一定的噪声干扰,具有一定的有效性和实用性。     

基于ADAMS的关节内部故障轴承的动力学分析

为研究机械手臂关节内部轴承的故障识别,使用SolidWorks和ADAMS建立了机械手臂的动力学仿真模型,对机械手臂关节内部轴承进行动力学仿真,通过多次更换不同故障轴承,分析在相同转速时肩部轴承与关节内部轴承在内圈、外圈、滚动体故障时振动加速度响应的区别,得到关节内部故障轴承的振动周期.采用了 Gammatone滤波器...     

基于Gammatone滤波器组的齿轮系统侧隙诱发冲击特征提取

齿侧间隙会引发齿间啮合冲击,影响齿轮传动的平稳性和可靠性。为了对故障冲击成分进行提取,提出了基于Gammatone滤波器组的特征提取方法。该方法借鉴听觉系统复杂语音信号识别过程中耳蜗基底膜的信号处理思想,采用与基底膜冲击响应、幅频特性相似的Gammatone滤波器组模型对齿轮系统故障信号进行时频分析,进而提取冲击特征。研究结果表明:Gammatone滤波器组具有对齿轮系统的非平稳瞬变振动信号进行时频分析的功能,该方法能够有效提取由于齿侧间隙引起的啮合冲击故障特征。     

考虑物料质量随机波动的反共振振动机动力学分析

考虑了物料质量均值的不固定性和物料质量的随机波动性，研究了反共振振动机工作体和下质体在随机参数条件下的动力响应特性，分析了系统参数与反共振振动机随机响应成分之间的关系。研究得出了下质体不同参数组合与系统的随机响应成分之间的关系，揭示了物料质量均值的波动对工作体和下质体振幅的稳定性影响较大，需对激振频率进行控制。     

基于实测冲击响应的转子碰摩力方向识别方法

提出了基于实测冲击响应的转子碰摩故障诊断特征提取方法.实验表明,该方法能够克服已有方法的缺点,可以准确提取信号中的冲击响应成分,且易于实际应用.在此基础上,提出了确定转子碰摩方向即静子碰摩位置的方法,该方法将转子轴心轨迹中的冲击响应成分投影到各初始相位不同的旋转坐标系中,进而以初始相位为参数,以投影能量最大化为目标进行寻优,从而确定碰摩力方向.并通过实验验证了方法的可行性.     

一种双耳听觉模型及其在轴心轨迹分析中的应用

人类听觉系统利用双耳信号的时间差和强度差进行声源定位。对于机械振动信号,难以利用声源定位的方法进行振源定位,但可以参照听觉系统的工作机理对两路信号进行特征提取。以轴心轨迹为分析对象,提出了一种双耳听觉模型,该模型由两个相同的单耳模型构成,按工作顺序,单耳模型包括基底膜模型、内毛细胞模型和侧抑制模块三个主要部分。两路信号分别由两单耳模型处理后,统计两单耳模型输出信号在各频段上的时间差和强度差,并作为双耳听觉模型的最终输出。利用所建模型分析了五种不同形状的轴心轨迹,所得的时间差和相位差对于不同轴心轨迹具有良好的可区分性,且在保证特征信息冗余性的前提下,数据量适于进行智能识别。同时,试验验证的结果也表明双耳听觉模型具有一定的表征和提取微弱信号的能力。     

基于VC++的无线传感器振动信号采集与处理系统开发

针对目前众多的基于无线传感技术的信号采集系统中缺少专门用于振动信号的采集与处理软件以及基于有线传感器的振动信号监测系统存在的问题,以Visual C++为开发平台,采用面向对象的思想,基于无线传感器网络技术开发了无线传感器振动信号采集与处理系统。该系统集成了振动信号的采集和常用的振动信号处理功能,使得研究人员能够更加方便地进行实验数据的采集以及实时处理。系统开发完成后,在反共振试验台上对该系统进行了测试。测试结果表明:该系统操作简单直观,可以方便地进行信号采集与处理、无线节点参数设置及状态监测等操作。     

零件自动分类的BP神经网络实现

为了提高零件识别速度,事先对零件（模板）进行分类,识别时先判别零件属于哪一类然后再在相应类中进行识别。考虑到工件识别时拍摄的是工件实体的投影图,故提出以三维实体建模零件的生成原理进行分类,即将其分成旋转类、拉伸类、扫掠类、混成类,采用适合分类的BP神经网络实现,并根据零件图像特征选取了均值、三阶矩、一致性、熵、不变矩等特征作为训练样本,并作为神经网络的输入,最后以实例证明了这种方法是切实可行的,且其识别准确率高。     

基于听觉原理的谐波频率自动提取方法

基于听觉系统的运行机制,提出一种可自动识别和提取信号中谐波频率的计算方法。首先,对信号进行基底膜带通滤波;其次,模拟听皮层时频感受野现象对不同时频域内信号进行二维傅里叶变换并提取幅值和频率信息,基于幅值信息的侧抑制结果,提出了一种谐波成分频率点的判据方法;最后,对提取得到的谐波频率点进行重组,从而可揭示信号中的主要频率成分以及各成分的时变情况。数值仿真和试验数据验证结果表明,所提方法可准确提取信号中的各谐波频率,并具有一定的抗噪声干扰能力,对于微弱谐波成分的频率提取亦有较好效果。     

单质体非线性系统的锐共振振动同步研究

 对单质体非线性系统在锐共振(共振频率比z=0.9~1.1)情况下,双激振器作反向回转的振动同步进行理论研究和数值仿真.建立单质体非线性系统的动力学模型,运用Hamilton原理,推导出锐共振情况下非线性系统的双激振电机振动同步运行条件,最后通过数值仿真,验证了所推导理论的正确性和可用性.为进一步开发高效节能的锐共振振动机提供理论支持,具有重要的工程应用价值.