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《机械工程学报》 2011年07期
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一种新的旋转机械升降速阶段振动信号的瞬时频率估计算法

赵晓平  赵秀莉  侯荣涛  郑钰辉  杨文平  
【摘要】:传统的短时傅里叶变换(Short-time Fourier transform,STFT)峰值搜索法对高噪声、强干扰信号进行瞬时频率估计的结果往往偏离真实值误差较大,且对复杂的旋转机械设备产生的振动信号不能实现参考轴的瞬时频率估计。针对旋转机械升降速阶段振动信号的特点,提出一种新的旋转机械升降速阶段振动信号瞬时频率估计算法——STFT Viterbi拟合法(STFT_Viterbi algorithm fit,STFT_VF)。该方法采用STFT对振动信号进行时频分析,从而得到时间离散点和频率离散点组成的网格面,然后运用Viterbi算法实现对参考轴信号的瞬时频率估计。STFT_VF方法极大地降低了噪声和干扰对瞬时频率估计结果的影响,实现了对复杂旋转机械振动信号的瞬时频率估计,且结果精度高。仿真和实际测试试验验证了本方法的正确性。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 徐继刚;赵荣珍;朱永生;于昊;;局部均值分解在旋转机械复合故障诊断中的应用[J];噪声与振动控制;2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王靖;列车轮对故障振动特性及诊断关键技术研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 马睿;基于拓扑动力系统的复杂机械系统故障信息特征提取[D];燕山大学;2012年
2 吴雪明;基于自适应线调频基原子分解方法的机械故障诊断研究[D];湖南大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 郭瑜,秦树人,汤宝平,纪跃波;基于瞬时频率估计的旋转机械阶比跟踪[J];机械工程学报;2003年03期
2 梁玉前,秦树人,郭瑜;旋转机械升降速信号的瞬时频率估计[J];机械工程学报;2003年09期
3 赵晓平;侯荣涛;;基于Viterbi算法的Gabor阶比跟踪技术[J];机械工程学报;2009年11期
4 赵晓平;张令弥;郭勤涛;;基于瞬时频率估计的自适应Vold-Kalman阶比跟踪研究[J];振动与冲击;2008年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨翠丽;秦荣;杜灿谊;;基于EMD理论的等角度重采样方法在凸轮轴故障诊断中的应用[J];车用发动机;2011年06期
2 赵晓平;张令弥;郭勤涛;;旋转机械阶比跟踪技术研究进展综述[J];地震工程与工程振动;2008年06期
3 于善平;刘晓东;管莉娜;;变工况滚动轴承故障诊断方法研究[J];大连民族学院学报;2008年01期
4 魏玉果;汤宝平;程发斌;秦晓峰;;基于阶比跟踪的全息谱技术[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年02期
5 张恩广;;风电运营维护中的状态监测研究[J];风能;2012年08期
6 李修文;阳建宏;黎敏;徐金梧;;基于移频技术的短时傅里叶变换阶比分析[J];北京科技大学学报;2012年10期
7 李辉;郑海起;潘宏侠;;基于阶次跟踪和角域平均的齿轮裂纹故障诊断[J];中北大学学报(自然科学版);2007年01期
8 赵志军;刘正士;谢峰;;基于时序分析的齿轮箱故障诊断[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年05期
9 廖坤鹏;傅俊庆;;一种新的谱分析方法——转谱分析[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2007年02期
10 刘洋;姜守达;;阶比谱分析瞬时频率的多模式曲线拟合方法[J];吉林大学学报(工学版);2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 陈向民;于德介;罗洁思;;基于线调频小波路径追踪阶比循环平稳解调的齿轮故障诊断[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
2 ;Order Tracking of Run-up Signals of Hoist Gearbox Based on Instantaneous Frequency Estimation[A];第四届中国智能计算大会论文集[C];2010年
3 丁康;梁茜;杨志坚;;基于能量重心频谱校正法的阶比跟踪分析[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
4 陈恩伟;刘正士;王勇;陆益民;;齿轮箱故障诊断的阶次分析方法研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭富强;多尺度线调频基稀疏信号分解及其在齿轮箱故障诊断中的应用[D];湖南大学;2010年
2 沈路;数学形态学在机械故障诊断中的应用研究[D];浙江大学;2010年
3 郭瑜;基于时—频分析的虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究[D];重庆大学;2003年
4 柏林;网络化虚拟仪器核心技术及其典型案例的研究[D];重庆大学;2004年
5 王然风;基于支持向量回归技术的大型复杂机电设备故障诊断研究与应用[D];太原理工大学;2005年
6 杨炯明;虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究与应用[D];重庆大学;2005年
7 邓学欣;开放式故障诊断构架及动态测试分析方法研究[D];天津大学;2004年
8 张玉存;基于拓扑反变的机械故障信号分析方法及应用研究[D];燕山大学;2006年
9 孔庆鹏;发动机变速阶段振动信号阶比跟踪研究[D];浙江大学;2006年
10 李占芳;矿井提升系统振动特性及典型故障诊断研究[D];中国矿业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张亮;风力发电机组齿轮箱早期故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2010年
2 曾荣;LabVIEW的旋转机械振动测试分析系统研究[D];武汉理工大学;2011年
3 刘亭伟;基于谱峭度的齿轮箱故障特征提取[D];昆明理工大学;2011年
4 彭泽远;基于LabVIEW变速器振动信号分析系统的开发[D];华南理工大学;2011年
5 皮维;风力发电机齿轮箱故障诊断技术研究[D];湖南大学;2011年
6 任凌志;基于多尺度线调频基稀疏信号分解的风力发电机组故障诊断研究[D];湖南大学;2011年
7 段向春;单盘转子的瞬态动平衡理论研究[D];西北工业大学;2004年
8 钱冰;基于DSP的嵌入式动平衡测试系统的研究[D];大连理工大学;2005年
9 王娅仙;虚拟式多通道动态信号分析仪的研制[D];重庆大学;2005年
10 张萌;单盘悬臂转子瞬态动平衡方法及其影响因素研究[D];西北工业大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕平;薛知行;张学敏;葛蕴珊;;基于振动的内燃机转速测量研究[J];车辆与动力技术;2005年04期
2 周正干;冯占英;高翌飞;朱譞;;时频分析在超声导波信号分析中的应用[J];北京航空航天大学学报;2008年07期
3 张琳;黄敏;;基于EMD与切片双谱的轴承故障诊断方法[J];北京航空航天大学学报;2010年03期
4 孙殿柱;朱昌志;范志先;李延瑞;;散乱点云自适应滤波算法[J];北京航空航天大学学报;2011年01期
5 刘卫兵;李志农;蒋静;;基于局域均值分解的滚动轴承故障诊断方法[J];轴承;2009年09期
6 张占一;刘杰;应怀樵;付晓;;基于等时间采样的阶比切片图研究与应用[J];东北大学学报(自然科学版);2008年02期
7 肖瑛;董玉华;;非高斯噪声背景下的自适应信号提取方法研究[J];大连民族学院学报;2008年01期
8 胡劲松;杨世锡;;转子振动信号同步整周期重采样方法的研究[J];动力工程;2008年03期
9 刘庆云,张汗灵,梁红;多分量多项式相位信号瞬时频率变化率的估计[J];电子学报;2005年10期
10 王忠仁;林君;李文伟;;基于Wigner-Ville分布的复杂时变信号的时频分析[J];电子学报;2005年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡劲松;面向旋转机械故障诊断的经验模态分解时频分析方法及实验研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘进德;低速重载齿轮胶合的失效分析[D];辽宁工程技术大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李四信,韦岗;连续型隐马尔可夫模型(HMM)参数与语音识别[J];华中师范大学学报(自然科学版);1998年01期
2 童进,吴昭同,严拱标;大型旋转机械升降速过程故障诊断HMM方法研究[J];机械科学与技术;1999年06期
3 郭瑜,秦树人,汤宝平,纪跃波;基于瞬时频率估计的旋转机械阶比跟踪[J];机械工程学报;2003年03期
4 郭瑜,秦树人;无转速计旋转机械升降速振动信号零相位阶比跟踪滤波[J];机械工程学报;2004年03期
5 刘国亭,赵瑞云;隐马尔柯夫模型在信号检测中的应用[J];上海交通大学学报;1997年04期
6 何振亚,顾明亮,王太君,史笑兴;基于HMM与RBF的混合语音识别新方法[J];数据采集与处理;1999年02期
7 张焱,姜惠春,黄志同;隐马尔可夫模型和动态时间现正统一框架下的汉语全音节语音识别研究[J];声学学报;1998年06期
8 国立新,莫福源,李昌立;基于连续高斯混合密度HMM的汉语全音节语音识别研究[J];声学学报;1995年05期
9 ;APPLICATION OF WAVELET TIME-FR EQUENCY ANALYSIS TO IDENTIFICA-TION OF CRACKED ROTOR[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2003年01期
10 ;THEORY AND APPLICATION OF WAVELET ANALYSIS INSTRUMENT LIBRARY[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2006年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵晓平;张令弥;郭勤涛;;基于瞬时频率估计的自适应Vold-Kalman阶比跟踪研究[J];振动与冲击;2008年12期
2 郭瑜,罗德扬;基于瞬时频率估计的瀑布图分析[J];昆明理工大学学报(理工版);2005年03期
3 孔庆鹏;宋开臣;陈鹰浙;;基于分段最小二乘拟合的瞬时频率估计方法[J];农业机械学报;2006年11期
4 杨炯明;秦树人;;基于变窗移傅里叶变换实现旋转机械振动信号转速谱阵的算法研究[J];中国机械工程;2006年05期
5 高艳;郑华文;陈永星;;阶比跟踪中的惠特克插值[J];昆明理工大学学报(理工版);2007年03期
6 杨炯明,秦树人,季忠,郭瑜;旋转机械虚拟式振动信号特征分析仪[J];中国机械工程;2005年05期
7 赵晓平;张令弥;郭勤涛;;旋转机械阶比跟踪技术研究进展综述[J];地震工程与工程振动;2008年06期
8 李爱先;孙涛;杨怡蓓;;旋转机械非平稳振动信号阶比特征分析系统设计[J];机械与电子;2007年06期
9 李兆峰;杨天海;顾敏;;电厂旋转机械历年振动问题统计分析[J];上海电力;1994年01期
10 陈长征,张省,虞和济;基于神经网络的旋转机械故障诊断研究[J];机械强度;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 亢宝田;甄月平;;旋转机械碰摩故障的识别与诊断[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
2 王荣;贾民平;;旋转机械振动监测传感器优化布置研究[A];第9届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN'2010论文集[C];2010年
3 李婧;叶帆;;基于LabVIEW的旋转机械远程故障监测系统设计[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
4 黄建军;杨世锡;李志农;严拱标;;旋转机械远程状态监测与故障诊断系统的开发[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
5 蔡霆;杨建刚;高亹;谢东建;;旋转机械激光对中技术研究[A];振动工程学报(工程应用专辑)[C];2001年
6 曹思远;牟永光;;时间-频率域分析综述[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
7 樊雷;刘玉君;;基于虚拟仪器技术的旋转机械远程故障诊断研究[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年
8 刘渊;;旋转机械橡胶密封圈失效问题分析及解决[A];核工业集团公司第八届可靠性成果发表会论文集[C];2006年
9 席文奎;刘少勇;熊树钦;袁小阳;李宗斌;;滑动轴承协同数据库的研究[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年
10 曹思远;杨东升;;基于俞氏子波的时频分解[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈利群;集研发与销售于一身的小分队[N];中国航天报;2007年
2 本报通讯员 秦夏本报记者 沈谦;智慧比汗水更重要[N];陕西日报;2007年
3 高艺明;明星产品的市场攻略[N];中国航天报;2006年
4 ;ANSYS10.0新功能[N];中国航空报;2005年
5 ;民族高端计算成果献力能源“自强”[N];人民邮电;2006年
6 张宏庆 计方胜;青春在挑战中闪光[N];中国航空报;2010年
7 ;装备辅机制造业结构亟待调整[N];中国工业报;2003年
8 陈谏评王丹宁 牛娜 梁雅玲;陕鼓奋力推进大型装备国产化[N];中国企业报;2007年
9 ;技术“求同”与“求异”双向发展[N];中国电子报;2009年
10 敏琦;浪潮天梭中标兰州风能研究中心[N];国际商报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭瑜;基于时—频分析的虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究[D];重庆大学;2003年
2 赵晓平;旋转机械阶比分析研究与软件实现[D];南京航空航天大学;2009年
3 鞠萍华;旋转机械早期故障特征提取的时频分析方法研究[D];重庆大学;2010年
4 张玉存;基于拓扑反变的机械故障信号分析方法及应用研究[D];燕山大学;2006年
5 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
6 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
7 许琦;粗糙集理论在旋转机械故障诊断技术上应用的研究[D];南京工业大学;2003年
8 梁国龙;回波信号瞬时参数序列分析及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;1997年
9 李吉;旋转机械结构噪声及其控制机理的研究[D];大连理工大学;2002年
10 冯长建;HMM动态模式识别理论、方法以及在旋转机械故障诊断中的应用[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖睿;基于热力参数的旋转机械故障诊断[D];重庆大学;2004年
2 李江伟;便携式大型旋转机械故障诊断系统[D];广东工业大学;2002年
3 王洪;旋转机械故障诊断新方法的应用研究与振动监测诊断系统的开发[D];华北电力大学(北京);2003年
4 栗青;集成神经网络在旋转机械故障诊断中的应用[D];沈阳工业大学;2002年
5 王俨剀;旋转机械机组群状态监测与故障诊断系统研究[D];西北工业大学;2003年
6 何树波;基于隐Markov模型的旋转机械故障诊断系统的研究[D];浙江大学;2003年
7 康静秋;分形理论在旋转机械故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2006年
8 王维珍;Hilbert-Huang变换在旋转机械故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2006年
9 王冬;旋转机械全寿命状态评估与诊断研究[D];电子科技大学;2010年
10 王雷;旋转机械激励下柔性基础结构噪声研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
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