网站首页  词典首页

标题	最优小波包变换在齿轮箱振动信号去噪中的应用研究
范文	许亚男+王旭升 摘 要：通过对小波变换和小波包分析研究，寻找最优小波包基，结合不同阈值去噪方法，对加噪信号以及齿轮箱振动信号进行去噪处理。实验表明最优小波包基的惩罚阈值去噪结果比小波变换常用的stein无偏风险阈值去噪结果和小波包默认阈值去噪结果要好很多。该方法不仅可以有效去除噪声，还可以很好地保留信号中的细节信息。 关键词：小波变换；最优小波包基；阈值函数；去噪方法 DOIDOI：10.11907/rjdk.162120 中图分类号：TP317.4 文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0153-03 0 引言 齿轮箱作为一种常用的机械设备，其内部齿轮及轴承运行状态好坏直接影响生产线的工作效率。一般通过分析齿轮箱的振动信号对部件进行实时监测，判断有没有故障[1-2]。通常选择齿轮箱的加速度信号作为振动信号来反映其运行状态。在测量这个加速度信号时往往会掺杂一定噪声，其它机器设备运行也会带来附加噪声。所以，振动信号含有许多复杂的噪声信号，若要利用振动信号分析齿轮箱工作状态，首先要做的就是对振动信号进行去噪处理，这也是后续对机器故障进行诊断的关键[3-4]。 以前使用滤波器对信号进行去噪处理有一定效果，但对复杂信号的噪声去除效果不好。之后人们将信号由时间域变换到频域来处理，比如傅里叶变换，这种方法比时域方法好，但是会丢失时间信息。上世纪末，人们发现了小波变换这种比较好的信号处理方法，它具有很好的局部分析能力，对于一些复杂信号分析效果很好。小波变换将信号分为高频和低频两部分，这样可以帮助去除噪声，提高信噪比。随着小波理论的快速发展，小波变换在信号处理方面的应用越来越广，尤其在分析振动信号这类非平稳信号方面，小波变换有着重要的应用价值[5]。 本文研究了小波与小波包变换基本理论，对阈值去噪方法作了详细介绍，将各种阈值方法与小波分析以及小波包相结合，用于振动信号去噪，取得了较满意的效果。分析实验结果，发现基于Shannon 熵准则的最优小波包惩罚阈值[6] 去噪效果更好。 利用加速度传感器获得齿轮箱的一组加速度数据作为振动信号，对这组振动信号进行去噪处理结果如图2所示。 选用“db2”小波进行3层小波分解。小波包分解选用的是“db4”小波基，也进行3层小波包分解，均选用软阈值去噪函数。图2（a）为振动信号，图2（b）为小波stein无偏风险阈值去噪结果，图2（c）为小波包默认阈值去噪结果，图2（d）为小波包最优基惩罚阈值去噪结果。由图2可以看出，图2（d）的去噪效果最好，不但可以去除噪声，细节信息也得到很好保留。由于获得的振动信号本身含有复杂噪声，对其不含噪声的信号无法获得，所以就没有办法计算信噪比和均方误差。 5 结语 小波包可对小波变换没有分解的高频系数进一步分解，提高了时频分辨率。实验表明，小波包对去除普通噪声信号以及实际齿轮振动信号的噪声均具有一定的效果。特别是当选用最优小波包基对振动信号进行惩罚阈值去噪时，可以得到比小波stein无偏风险阈值去噪以及小波包默认阈值去噪更好的效果。由此可以看出，小波基的选择以及阈值的选取等是研究的重点，今后需要在这方面研究新的方法。 参考文献： [1] 陈长征，胡立新，周勃，等.设备振动分析与故障诊断技术[M].北京：科学出版社，2007. [2] 屈梁生.机械故障诊断学[M].上海：上海科学技术出版社，1986. [3] 孙启国.大间隙环流中轴承支承的单质量转子系统特征值分析[J].润滑与密封，2006（11）：42-44. [4] 孙振明，徐敏强，王日新.齿轮箱振动信号降噪方法研究[J].风机技术，2002（2）：17-19. [5] 紫阳，何正嘉，张周锁.小波分析技术及其在机械设备非平稳故障诊断中的应用[J].西安交通大学学报.2000，4（9）：82-87. [6] 彭玉华.小波变换与工程应用[M].北京：科学出版社，1999. [7] 程正兴.小波分析与应用实例[M].西安：西安交通大学出版社，2006. [8] D L DONOHO.De-noising by soft-thresholding[J].IEEE Trans，on Information Theory，1995，41（3）：613-627. （责任编辑：杜能钢）
随便看	南水北调中线水源区产业耦合系统运行机制分析 产业振兴背景下科技特派团助推县域农业产业发展的对策研究 浅析当前“用工荒”的现状、原因及对策 关于加快鹰潭市精准脱贫步伐的调研报告 浅析浙江省农业区域经济协调发展研究 葡萄霜霉病发病规律及其绿色防控技术 玉米种植技术的推广应用研究 苹果谢花后至套袋前常见病虫害绿色防控技术 普洱市稻渔综合种养产业发展探讨 日本农协对我国的经验借鉴 机关事业养老保险基础养老金发放管理探析 我国第一代农民工养老问题形成背景与解决机制的研究 地方高校科技特派员扶贫工作实践及展望 我国农村养老服务发展历史沿革及其特征评析 精准扶贫与扶志扶智的关系问题研究 职业教育精准扶贫的困境与出路 白酒生产企业消费税的税收筹划 试论建立人才激励机制对企业人力资源管理的重要性 关于经济全球化背景下我国农产品企业商务英语的思考 企业财务管理存在的问题与对策研究 跨国创业导向与联盟网络 企业负债融资的负面效应分析 从资产负债表看企业战略 管理会计在内部控制中的应用初探 “中国制造2025”战略背景下制造业产业集聚的测度分析 sweepings sweep over sb sweeps sweep sb off their feet sweep (sb/sth) aside sweepstake sweepstakes sweep sth out sweep sth under the carpet sweep (sth) up sweep sth ↔ away sweep to victory sweep² sweep¹ sweet sweetcorn sweeten sweetened sweetener sweeteners sweetening sweetens sweeter sweetest sweetful 事物诞生后得不到应有的帮助、扶持而发展不利 事物赖以建立的基础 事物起伏变化 事物转化的关键 事物转化的决定性的良机 事物转眼即逝 事物轻柔美艳 事物轻重、大小颠倒了位置 事物达到极致时所带来的灾害 事物迅猛发展，不可阻挡 事物迅速兴起、发展势不可挡 事物迅速发展，声势浩大 事物迅速而大量出现 事物迅速而普遍地相继出现 事物运动的关键 事物进行或事物发展所经历的程序 事物逐渐减少以至没有 事物逐渐聚集 事物都是一种形式，呆板而无变化 事物配合得当 事物配合起来显得合适 事物配置或配合得极为自然而得体 事物错杂，看不清真相 事物错综复杂，分辨不清 事物错综复杂，难以分辨

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。