检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张彭威华中科技大学

学位级别：硕士

随着世界各工业强国相继宣布进入第四次工业革命,信息化在工业自动化的进程中占据着举足轻重的地位,但日益增长的数据量也对现有的信号采集和处理技术提出了重大的挑战。基于传统的Nyquist采样定理下的信号采集产生了大量的冗余信息,严... 详细信息

随着世界各工业强国相继宣布进入第四次工业革命,信息化在工业自动化的进程中占据着举足轻重的地位,但日益增长的数据量也对现有的信号采集和处理技术提出了重大的挑战。基于传统的Nyquist采样定理下的信号采集产生了大量的冗余信息,严重浪费物理存储空间并给数据传输带来巨大的压力。近些年提出的压缩感知技术为信号采集提供了新的框架,它将信号采集与压缩同时进行,能以远低于Nyquist采样定理的数据量包含所需全部信息,从而成为信号处理方面的研究热点。本文围绕着压缩感知的理论,以轴承振动数据为实验对象,开展了信号降噪和压缩的应用研究,提出了新的概念和改进算法。主要研究内容包括:1.在信号的稀疏分解及其降噪应用方面,针对匹配追踪(MP)算法的原子复选问题,提出对内积加和的处理方法,相对于直接删除已选原子或覆盖内积更能充分利用字典的原子;在降噪实验上,一方面通过仿真实验提出了“稀疏度极值点”的概念;另一方面,为解决字典学习时引入训练数据噪声的问题,提出对训练数据“预降噪”的手段,建立了稀疏降噪的新方法,通过轴承振动信号的降噪实验验证了该方法对降噪效果具有明显的提升。2.在测量矩阵的构造方面,为提升确定性矩阵的重构精度,以托普利兹循环矩阵为研究对象,在其循环过程中增加相乘环节,充分的利用了独立元的随机性,得到了托普利兹循环相乘矩阵,实验证明了所提测量矩阵既具有随机矩阵的良好重构性能又有确定性矩阵独立元较少易于硬件实现的优点。3.在信号的重构算法方面,为解决阈值参数(ts)的设定对分段正交匹配追踪(St OMP)算法影响过大的问题,根据每次迭代中选择的原子数自适应地改变ts,提出了自适应分段正交匹配追踪(ASt OMP)算法,该算法相对于St OMP、正则化正交匹配追踪(ROMP)算法具有良好的鲁棒性,相对于重构精度较高的稀疏自适应匹配追踪(SAMP)算法具有更短的重构时间。

关键词：信息化机械振动信号压缩感知降噪压缩重构

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基于压缩感知理论的机械振动信号稀疏分解理论研究

基于压缩感知理论的机械振动信号稀疏分解理论研究

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作者：石斌兰州理工大学

学位级别：硕士

机械振动信号传递与承载着机械设备工作过程中所蕴含的大量重要信息,在线监测与采集机械振动信号是机械工程领域,尤其是故障诊断技术中的关键技术之一。将压缩感知理论应用到机械振动信号的检测中,有助于解决传统采样方法数据量大,存储... 详细信息

机械振动信号传递与承载着机械设备工作过程中所蕴含的大量重要信息,在线监测与采集机械振动信号是机械工程领域,尤其是故障诊断技术中的关键技术之一。将压缩感知理论应用到机械振动信号的检测中,有助于解决传统采样方法数据量大,存储和传输困难等问题。在基于压缩感知理论进行振动信号检测时,稀疏性是其应用的前提和基础。为此,本文主要对振动信号的稀疏分解进行详细研究,取得了以下主要研究成果:（1）首先对压缩感知基本理论进行介绍,其次对稀疏表示基础理论进行了详细的总结和归纳,重点分析了K-SVD字典学习算法和双稀疏字典学习算法,最后对正交匹配追踪算法进行了介绍。（2）针对常用的正交基字典不能够灵活地表示振动信号的复杂性,振动信号在该稀疏方式下不能足够稀疏,影响振动信号压缩重构精度。提出了基于K-SVD字典学习算法的稀疏表示振动信号压缩测量重构方法。首先分析了振动信号在基于K-奇异值分解（K-Singular value decomposition,K-SVD）字典学习算法得到的过完备字典上的近似稀疏性,即可压缩性;然后利用高斯随机矩阵对振动信号进行压缩测量;最后基于压缩测量值采用正交匹配追踪算法对原始振动信号进行重构。仿真测试结果表明,当振动信号压缩率在60%90%时,基于K-SVD字典学习算法构造的过完备字典比基于离散余弦过完备字典压缩感知重构相对误差小。该方法既可以得到较高的信号压缩比又有着精确的信号重构性能,在不丢失振动信息的情况下,大大减少了原始振动数据量。（3）针对机械装备在状态监测与故障诊断过程中,基于K-SVD字典学习算法的稀疏表示振动信号压缩测量重构时,训练时间长,运算量较大等问题,提出了基于双稀疏字典模型机械振动信号压缩感知方法。首先分析了振动信号在基于双稀疏字典模型得到的过完备字典上的近似稀疏性;然后利用高斯随机矩阵对振动信号进行压缩测量;最后通过双稀疏字典模型得到的过完备字典,结合正交匹配追踪算法完成对原始振动信号的重构。仿真测试结果表明,在相同压缩率下,相比经典K-奇异值分解字典训练方法,本文所提的方法有更高的重构精度,同时重构时间缩短将近50%。

关键词：机械振动信号压缩感知稀疏表示过完备字典精确重构

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大型水轮发电机组机械振动信号随机噪声控制

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自动化与仪表 2023年第11期38卷 120-124页

作者：潘峰陈建梅张伟龚思宇中国长江电力股份有限公司上海200124 北京清能互联科技有限公司成都610000

由于传统大型水轮机发电机组机械振动信号受到环境干扰,其稳定性较差,难以准确判断机组机械运行状态。因此,提出了一种基于变分模态分解-小波变换的振动信号随机噪声控制方法。采用交替方向乘子法和拉格朗日函数建立了振动信号模态分解... 详细信息

由于传统大型水轮机发电机组机械振动信号受到环境干扰,其稳定性较差,难以准确判断机组机械运行状态。因此,提出了一种基于变分模态分解-小波变换的振动信号随机噪声控制方法。采用交替方向乘子法和拉格朗日函数建立了振动信号模态分解寻优函数模型,并通过傅里叶变换和变分约束条件完成了振动信号的模态分解。使用能量差方式确定分层数,通过Stein无偏似然估计确定小波系数的阈值,得出随机噪声,并将剩余模态层信息重构,得出实际振动信号,实现了随机噪声控制。实验结果表明,该方法在振动信号随机噪声控制方面效果好且用时短。

关键词：大型水轮发电机组机械振动信号随机噪声变分模态分解小波变换

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基于LOD和IEE的多分量信号解调方法及其在机械振动信号解调中的应用

基于LOD和IEE的多分量信号解调方法及其在机械振动信号解调中的应...

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2020年全国设备监测诊断与维护学术会议暨第十七届全国设备故障诊断学术会议、第十九届全国设备监测与诊断学术会议

作者：牛晓瑞张亢万超陈向民廖力达长沙理工大学能源与动力工程学院长沙 410076

在经验包络法(Empirical envelope method,EE)中,通过三次样条插值获得经验包络,会出现过包络和欠包络的问题;经验最优包络法(Empirical optimal envelope,EOE)中定义了包络距离函数,通过迭代可以获得最佳的包络距离,从而避免过包络和... 详细信息

在经验包络法(Empirical envelope method,EE)中,通过三次样条插值获得经验包络,会出现过包络和欠包络的问题;经验最优包络法(Empirical optimal envelope,EOE)中定义了包络距离函数,通过迭代可以获得最佳的包络距离,从而避免过包络和欠包络的发生。基于此,本文将EOE算法替换经验包络法中的三次样条插值,得到改进的经验包络法(Improved empirical envelope method,IEE),并将其与局部波动特征分解(Local oscillatory-characteristic decomposition,LOD)方法结合,提出了基于LOD和IEE的多分量信号解调方法,用于多分量调幅调频信号的解调。通过仿真信号将所提方法与Hilbert变换和Teager能量算子解调法进行了对比分析,结果表明了所提方法的解调效果具有一定优势。在此基础上,将其应用于机械故障振动信号的分析,结果表明所提方法可以有效地对多分量的机械故障振动信号解调,得到其故障特征信息。

关键词：多分量调制信号局部波动特征分解改进经验包络法解调分析机械振动信号

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机械振动信号数据压缩采集方法

机械振动信号数据压缩采集方法

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作者：郭俊锋施建旭魏兴春李建华刘军李海燕 730050 甘肃省兰州市七里河区兰工坪路287号

本发明公开了一种机械振动信号数据压缩采集方法，属于一种基于压缩采样理论的机械振动信号数据采集方法的技术领域。通过测量矩阵使得机械振动信号投影为低维的压缩采集值，并在振动信号重构端求解稀疏最优化问题，高概率地用低维的压... 详细信息

标准号: CN105181122B

本发明公开了一种机械振动信号数据压缩采集方法，属于一种基于压缩采样理论的机械振动信号数据采集方法的技术领域。通过测量矩阵使得机械振动信号投影为低维的压缩采集值，并在振动信号重构端求解稀疏最优化问题，高概率地用低维的压缩采集值重构出高维机械振动信号。本发明很好地克服了依据传统采样定理(香农‑奈奎斯特)得到海量机械振动数据的问题，测量矩阵对模数转换后的机械振动信号进行压缩采样，传输、存储和处理压缩采样值，这样大大减少了原始机械振动数据量，具有既可以得到较高的信号压缩比又有着精确的信号重构性能的优点。

关键词：机械振动信号压缩采样矩阵机械振动采集低维重构测量存储和处理压缩采样定理数据采集数据压缩信号压缩信号重构振动信号高概率数据量最优化求解对模高维稀疏投影传输转换

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机械振动信号全频带特征预警方法

机械振动信号全频带特征预警方法

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作者：刘晗 201900 上海市宝山区湄浦路335号

本发明公开了一种机械振动信号全频带特征预警方法，其包括机器振动信号多组集的采集，计算振动信号各分量的成分，并得到多组振动幅值和频率值序列集，即对特定的fi频率，可以得到多组振动幅值，对此多组振动幅值进行平均值、偏差值的... 详细信息

标准号: CN101451920B

本发明公开了一种机械振动信号全频带特征预警方法，其包括机器振动信号多组集的采集，计算振动信号各分量的成分，并得到多组振动幅值和频率值序列集，即对特定的f_i频率，可以得到多组振动幅值，对此多组振动幅值进行平均值、偏差值的计算得到特定f_i频率的振幅预警值，针对多组的f_i频率，通过制作频谱图，在原始振动信号频谱图上绘制出机械振动信号全频带特征预警线，以确定机械振动信号全频带的特征预警。由此本方法在机械振动某个频率成分振动幅值超标预警时，也能实现机械振动信号全频带超标时的特征预警。

关键词：机械振动信号振动幅值频带特征预警频谱图原始振动信号机器振动机械振动频率成分预警方法振动信号偏差值频率值预警线预警值绘制采集

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FastICA算法在机械振动信号分离中的应用

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西安工业大学学报 2008年第1期28卷 27-31页

作者：刘婷婷任兴民康召辉西北工业大学工程振动研究所西安710072

机械振动状态监测时,传感器采集到的机械振动信号往往是被监测机械的振动信号与邻近机械振动信号以及外界噪声信号的混合信号,因此从测得的混合信号中分离出监测机械的振动信号是十分必要的.基于独立分量分析的盲源分离方法,采用快速独... 详细信息

机械振动状态监测时,传感器采集到的机械振动信号往往是被监测机械的振动信号与邻近机械振动信号以及外界噪声信号的混合信号,因此从测得的混合信号中分离出监测机械的振动信号是十分必要的.基于独立分量分析的盲源分离方法,采用快速独立分量分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)的算法对混合的机械振动信号进行分离,通过对仿真信号的分离,验证了该方法对机械振动信号处理的有效性,为机械振动状态检测以及机械故障诊断提供了一种新的选择.

关键词：盲源分离独立分量分析机械振动信号快速独立分量分析

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基于机械振动信号分析的煤矿设备故障检测技术研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第6期 0163-0166页

作者：贾伟屈慧霞内蒙古安标检验认证有限公司内蒙古包头014000 中地寅岗建设集团有限公司内蒙古包头市014000

煤矿设备稳定运行的重要性于煤矿安全生产不可忽视。本次探讨的重点落在煤矿设备的机械振动信号,以此为依据,研讨如何以机械振动信号分析来察觉煤矿设备的故障现象。深入研究了煤矿设备运行阶段产生的机械振动信号特色,构建适当的煤矿... 详细信息

煤矿设备稳定运行的重要性于煤矿安全生产不可忽视。本次探讨的重点落在煤矿设备的机械振动信号,以此为依据,研讨如何以机械振动信号分析来察觉煤矿设备的故障现象。深入研究了煤矿设备运行阶段产生的机械振动信号特色,构建适当的煤矿设备故障检测模型。借助现代的信号处理与分析手法,从中提炼出煤矿设备的将转速、负荷等关键状态参数,并且与之前的设备监测数据合并,进行动态观察与故障预警。同样以实际的煤矿设备为实验对象,验证了此种故障检测手段的实用性。结果表明:基于机械振动信号的煤矿设备故障检测技术能够准确、快速的判断出设备的运行状态,实现设备的故障预警,显著提高了煤矿生产的安全性和设备的运行效率。本研究为煤矿设备的故障检测以及设备维修的决策提供了有效的理论支持。

关键词：机械振动信号煤矿设备故障检测技术实时故障预警设备运行状态

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基于小波变换的机械振动信号预处理研究

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石油和化工设备 2017年第2期20卷 64-66页

作者：屈海清段腾龙程汉列中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710018 恒泰艾普石油天然气技术服务股份有限公司新疆库尔勒841000

在机械振动测试中,由于各种因素影响,使得信号存在一定的噪声。因此,信号分析前需对采集的数据进行预处理,以提高数据的准确性,为之后的数据分析奠定基础。小波变换能自适应地反映信号的低频、高频成分,可以用于滤波或压缩信号,从而提... 详细信息

在机械振动测试中,由于各种因素影响,使得信号存在一定的噪声。因此,信号分析前需对采集的数据进行预处理,以提高数据的准确性,为之后的数据分析奠定基础。小波变换能自适应地反映信号的低频、高频成分,可以用于滤波或压缩信号,从而提取出信号中的有用成分。本文介绍了小波变换和阈值去噪的基本原理,设计了一段含有随机噪音的机械振动信号,通过小波阈值去噪和平滑处理的对比分析,发现小波变换对机械信号预处理具有良好的效果。

关键词：小波变换机械振动信号阈值去噪预处理

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机械振动信号路径识别的方法、试验装置和试验方法

机械振动信号路径识别的方法、试验装置和试验方法

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作者：王元生张柯岳珠峰何新党杨未柱敖良波郭天慧迟归顺麻海涛 710072 陕西省西安市碑林区友谊西路127号

本公开涉及一种机械振动信号路径识别的方法、试验装置和试验方法，其中，机械振动信号路径识别的方法包括：获取所述机械振动时的混合信号；建立所述机械的有限元模型，并根据所述有限元模型和所述混合信号对所述机械振动时的基本振动... 详细信息

标准号: CN113465850B

本公开涉及一种机械振动信号路径识别的方法、试验装置和试验方法，其中，机械振动信号路径识别的方法包括：获取所述机械振动时的混合信号；建立所述机械的有限元模型，并根据所述有限元模型和所述混合信号对所述机械振动时的基本振动频率进行计算；利用数值计算的方法，对所述混合信号中的各个源信号进行盲源分离，并根据所述机械振动时的基本振动频率的计算结果，对各个所述源信号在所述混合信号中的振动分量贡献值进行分析，以建立所述机械振动信号的盲源分离计算模型；应用试验装置，对所述机械振动信号的盲源分离计算模型进行试验验证，以验证所述机械振动信号的盲源分离计算模型的准确性。通过该方法能够对各个源信号进行准确的识别。

关键词：机械振动信号混合信号盲源分离机械振动计算模型路径识别振动频率元模型验证试验装置数值计算应用试验振动分量试验分析

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