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基于内禀尺度分量的自适应时频分析方法 被引量:10
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作者 程军圣 李海龙 杨宇 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1425-1430,共6页
在定义一种瞬时频率具有物理意义的单分量信号—内禀尺度分量(简称ISC)的基础上,提出一种新的信号自适应时频分析方法—局部特征尺度分解方法(简称LCD)。LCD方法可以自适应地将任意一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的ISC... 在定义一种瞬时频率具有物理意义的单分量信号—内禀尺度分量(简称ISC)的基础上,提出一种新的信号自适应时频分析方法—局部特征尺度分解方法(简称LCD)。LCD方法可以自适应地将任意一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的ISC分量之和。对LCD方法的基本理论进行研究,分别采用LCD方法和经验模态分解(简称EMD)方法对仿真信号进行分析,对比结果表明:LCD方法的有效性及在端点效应、计算时间等方面都优于EMD方法,并且把LCD方法应用于齿轮的实验振动信号分析,LCD方法可以有效地应用于齿轮故障诊断。 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 内禀尺度分量 经验模态分解 齿轮
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基于内禀尺度分量符号熵和ANNC的齿轮故障诊断方法 被引量:3
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作者 权振亚 沈丽虹 赵富强 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期29-35,共7页
为提高齿轮故障诊断的准确率,提出了基于内禀尺度分量符号熵和ANNC的齿轮故障诊断方法。该方法利用局部特征尺度分解(LCD)对齿轮振动信号进行分解,获取原始信号不同尺度下的内禀尺度分量(ISC);根据符号熵能有效区分不同故障信号的复杂度... 为提高齿轮故障诊断的准确率,提出了基于内禀尺度分量符号熵和ANNC的齿轮故障诊断方法。该方法利用局部特征尺度分解(LCD)对齿轮振动信号进行分解,获取原始信号不同尺度下的内禀尺度分量(ISC);根据符号熵能有效区分不同故障信号的复杂度,计算ISC分量的符号熵,获得原始信号多个尺度下的复杂度特征作为齿轮故障的特征参数;将该特征参数输入ANNC分类器中判断齿轮故障,实现故障诊断。齿轮故障诊断实验结果表明,所提方法能够有效地识别齿轮的典型故障,相比其他一些方法,具有一定的优势。 展开更多
关键词 内禀尺度分量 符号熵 故障诊断 齿轮
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一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解法 被引量:174
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作者 程军圣 郑近德 杨宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期215-220,共6页
在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,简称ISC)的基础上,提出了一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解方法(Local characteristic-scale decomposition,简称LCD),该方法能够自适应地将一个... 在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,简称ISC)的基础上,提出了一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解方法(Local characteristic-scale decomposition,简称LCD),该方法能够自适应地将一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量之和。首先对LCD方法的原理进行了分析,然后给出了采用LCD对信号进行分解的详细步骤,最后采用仿真信号对LCD和经验模态分解(Empirical mode decomposition,简称EMD)方法进行了对比分析,结果表明了LCD方法的有效性及在端点效应、迭代次数和分解时间等方面都优于EMD分解方法。 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 经验模态分解 内禀尺度分量 非平稳信号
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一种新的时频分析方法——局部特征尺度分解 被引量:24
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作者 杨宇 曾鸣 程军圣 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期35-39,共5页
在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,ISC)的基础上,提出了一种新的自适应时频分析方法——局部特征尺度分解(Local charac-teristic-scale decomposition,LCD),该方法可以自适应地将一个复杂信号分解... 在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,ISC)的基础上,提出了一种新的自适应时频分析方法——局部特征尺度分解(Local charac-teristic-scale decomposition,LCD),该方法可以自适应地将一个复杂信号分解为若干个ISC分量之和.分别采用LCD方法和经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)方法对仿真信号进行了分析,分析结果表明:2种方法都可以有效地对信号进行分解,但LCD方法在计算效率和抑制端点效应等方面要优于EMD方法.此外,还将LCD方法应用于滚动轴承故障诊断,实验信号的分析结果进一步表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 故障诊断 局部特征尺度分解 内禀尺度分量 滚动轴承
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广义局部特征尺度分解方法及其应用 被引量:6
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作者 吴占涛 程军圣 +1 位作者 李宝庆 郑近德 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期331-339,共9页
针对自适应时频分析方法局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可能引起分解精度降低,提出了广义局部... 针对自适应时频分析方法局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可能引起分解精度降低,提出了广义局部特征尺度分解(Generalized Local Characteristic-scale Decomposition,GLCD)方法。该方法在借鉴EMD和LCD等方法思路的基础上,采用典型的数值计算方法定义了5种不同的均值曲线,并定义了瞬时频率具有物理意义的广义内禀尺度分量(Generalized Intrinsic Scale Component,GISC)和GISC判据。GLCD从不同均值曲线筛分得到的每一阶分量中选取最优分量作为该阶最终的GISC,确保了最终结果为最优。研究了GLCD方法的原理及GISC判据,通过仿真信号将GLCD方法与LCD方法进行了对比,结果表明GLCD在提高分量精确性和正交性等方面具有一定的优越性,并将GLCD方法应用于转子不对中和碰摩故障的诊断,结果表明了方法的有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 局部特征尺度分解 广义局部特征尺度分解 广义内禀尺度分量 时频分析
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基于分段多项式的局部特征尺度分解方法及应用 被引量:4
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作者 吴占涛 程军圣 +1 位作者 曾鸣 郑近德 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期230-234,共5页
针对局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中两极值点连线在极值点处一阶微分不连续,引起分解精度降低问题,提出新非平稳信号分析方法 -基于分段多项式的局部特征尺度分解(Piecewise Polynomial based L... 针对局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中两极值点连线在极值点处一阶微分不连续,引起分解精度降低问题,提出新非平稳信号分析方法 -基于分段多项式的局部特征尺度分解(Piecewise Polynomial based Local Characteristic-scale Decomposition,PPLCD)。用分段多项式取代LCD中直线连接,且均值曲线插值点由相邻3个同类极值点构成的多项式计算产生。通过仿真信号将PPLCD与LCD对比,结果表明,PPLCD在提高分量正交性、精确性等具有一定优越性;由转子碰摩故障诊断表明该方法的有效性。 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 分段多项式 故障诊断 转子 内禀尺度分量
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自主致密局部特征尺度分解方法及其应用 被引量:4
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作者 吴占涛 程军圣 +1 位作者 李宝庆 郑近德 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1464-1470,共7页
针对局部特征尺度分解(LCD)的模态混叠问题,提出了自主致密局部特征尺度分解(ACLCD)方法。该方法通过确定待分解信号的最小信号极值尺度来度量其信号尺度,采用新增伪极值点均匀化信号尺度,可有效抑制模态混叠的产生;引入了最优致密系数... 针对局部特征尺度分解(LCD)的模态混叠问题,提出了自主致密局部特征尺度分解(ACLCD)方法。该方法通过确定待分解信号的最小信号极值尺度来度量其信号尺度,采用新增伪极值点均匀化信号尺度,可有效抑制模态混叠的产生;引入了最优致密系数的概念,并给出了最优致密系数评价准则。研究了ACLCD方法的原理,通过仿真信号将ACLCD与LCD和EMD进行分析对比,结果表明,ACLCD在提高分量精确性和正交性、抑制模态混叠等方面具有一定的优越性。将ACLCD方法应用于转子碰摩故障的诊断,结果表明该方法有效。 展开更多
关键词 自主致密局部特征尺度分解 局部特征尺度分解 模态混叠 最优致密系数 内禀尺度分量
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基于牛顿插值的局部特征尺度分解方法及应用 被引量:6
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作者 吴占涛 程军圣 张桂香 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第9期1348-1355,共8页
局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD)方法是最近新提出的一种先进的自适应时频分析方法。由于LCD方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可... 局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD)方法是最近新提出的一种先进的自适应时频分析方法。由于LCD方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可能引起分解精度降低。根据上述问题,提出了基于Newton插值的局部特征尺度分解(newton interpolation based local characteristic-scale decomposition,NILCD)方法。该方法采用Newton插值取代LCD中的线性插值,均值曲线的插值点由相邻的三个同类极值点构成的Newton插值多项式计算产生,改进LCD。通过仿真信号将NILCD与LCD方法进行分析对比,结果证实了NILCD在提高分量正交性和精确性等方面具有一定的优越性。并将NILCD方法应用于转子碰摩故障的诊断,实验结果表明了新方法的有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 局部特征尺度分解 Newton插值 转子碰摩 内禀尺度分量
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基于微分算子的局部特征尺度分解方法及其应用 被引量:2
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作者 吴占涛 程军圣 +1 位作者 李宝庆 郑近德 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期2290-2296,共7页
针对局部特征尺度分解(LCD)方法在目标信号所含频率分量较接近时分解能力降低,易出现模态混淆现象,从而导致内禀尺度分量失去原有物理意义的问题,提出了基于微分算子的局部特征尺度分解(DOLCD)。DOLCD在对目标信号进行分解前,先将目标... 针对局部特征尺度分解(LCD)方法在目标信号所含频率分量较接近时分解能力降低,易出现模态混淆现象,从而导致内禀尺度分量失去原有物理意义的问题,提出了基于微分算子的局部特征尺度分解(DOLCD)。DOLCD在对目标信号进行分解前,先将目标信号进行一阶微分,则在频率比一定的情况下,可提升分解能力及抑制模态混淆能力。研究了DOLCD方法的原理,通过仿真信号模型将DOLCD与LCD的分解能力进行对比分析,结果表明,DOLCD方法在提高分解能力,抑制模态混淆等方面具有一定的优越性,并将DOLCD方法应用于转子不对中故障的诊断,结果表明该方法有效。 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 微分算子 故障诊断 内禀尺度分量 转子
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采用局部特征尺度分解的跳频信号参数盲估计算法 被引量:9
10
作者 吕晨杰 王斌 唐涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第3期308-313,共6页
针对现有跳频信号参数盲估计算法存在时间分辨率和频率分辨率矛盾这一问题,提出了一种基于局部特征尺度分解的跳频信号参数估计新算法。该算法将跳频信号迭代地分解成若干个内禀尺度分量并进行降噪处理,然后对其最大瞬时幅度进行小波变... 针对现有跳频信号参数盲估计算法存在时间分辨率和频率分辨率矛盾这一问题,提出了一种基于局部特征尺度分解的跳频信号参数估计新算法。该算法将跳频信号迭代地分解成若干个内禀尺度分量并进行降噪处理,然后对其最大瞬时幅度进行小波变换和傅里叶变换即可估计出跳频信号的跳变时刻和跳频周期,最后根据得到的跳变时刻和跳频周期可以进一步估计出跳频频率集。该算法不受时频不确定性的影响,能够在未知先验知识的条件下估计出跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率集。最后通过仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 跳频信号 参数估计 局部特征尺度分解 内禀尺度分量
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自适应特征尺度分解方法及其应用 被引量:4
11
作者 吴占涛 程军圣 杨宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期3184-3191,3199,共9页
针对局部特征尺度分解(LCD)存在的模态混叠问题和其在均值曲线定义方面存在的不足,在对LCD方法研究的基础上,充分借鉴经验模态分解(EMD)和LCD等此类基于筛分的信号分解方法的思路,定义了一种新的瞬时频率具有物理意义的单分量信号——... 针对局部特征尺度分解(LCD)存在的模态混叠问题和其在均值曲线定义方面存在的不足,在对LCD方法研究的基础上,充分借鉴经验模态分解(EMD)和LCD等此类基于筛分的信号分解方法的思路,定义了一种新的瞬时频率具有物理意义的单分量信号——内禀致密尺度分量(ICC),并提出了一种新的自适应信号分解方法——自适应特征尺度分解(ACD)方法。同时,给出了ICC分量评价准则,通过对ACD每阶筛分中由不同均值曲线和致密系数取值得到的一组不同的分解分量进行对比,选取最优分量作为该阶筛分的ICC分量,从而保障最终分解效果优于LCD方法分解效果。对仿真信号的分析结果证实了ACD方法的分解效果优于EMD、LCD、总体平均经验模态分解(EEMD)和自主致密局部特征尺度分解(ACLCD)方法的分解效果;对实验数据的分析结果验证了ACD的有效性,从而为旋转机械故障诊断提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 自适应特征尺度分解 局部特征尺度分解 经验模态分解 内禀致密尺度分量 故障诊断
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基于LCD和Teager能量算子的滚动轴承故障诊断 被引量:14
12
作者 胥永刚 崔涛 +1 位作者 马朝永 张建宇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期340-346,共7页
提出了一种基于局部特征尺度分解和Teager能量算子包络解调的滚动轴承故障诊断方法.首先,在定义具有物理意义瞬时频率的单分量信号——内禀尺度分量(intrinsic scale component,ISC)的基础上介绍了一种全新的信号自适应分解方法——局... 提出了一种基于局部特征尺度分解和Teager能量算子包络解调的滚动轴承故障诊断方法.首先,在定义具有物理意义瞬时频率的单分量信号——内禀尺度分量(intrinsic scale component,ISC)的基础上介绍了一种全新的信号自适应分解方法——局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD).然后,在滚动轴承故障模拟试验台上采集振动信号,并对信号进行局部特征尺度分解,将其分解成为若干个内禀尺度分量,之后对包含故障信息的ISC进行能量算子包络解调,从而得到轴承故障的特征频率.实验和工程实践的轴承故障信号分析结果表明:该方法可以准确识别滚动轴承的故障,可以应用于工程实践. 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 内禀尺度分量 TEAGER能量算子 包络谱 故障诊断
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改进ITD和能量矩在齿轮故障诊断中的应用 被引量:17
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作者 程军圣 李海龙 杨宇 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期954-959,1091,共6页
固有时间尺度分解(intrinsic time-scale decomposition,简称ITD)方法是一种新的自适应时频分析方法,其与经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)方法一样也有端点问题,且其分解得到的分量波形失真比较严重。为此,对ITD方... 固有时间尺度分解(intrinsic time-scale decomposition,简称ITD)方法是一种新的自适应时频分析方法,其与经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)方法一样也有端点问题,且其分解得到的分量波形失真比较严重。为此,对ITD方法进行了改进,改进的ITD方法克服了上述缺点,并通过仿真信号的分析结果验证了改进后的ITD方法的有效性。把改进后的ITD方法与能量矩相结合应用于齿轮的故障诊断,首先,用改进的ITD方法将齿轮振动信号分解为若干个内禀尺度分量(intrinsic scale component,简称ISC);其次,将ISC分量进行基于时间轴的积分,得到ISC能量矩特征向量;最后,把特征向量输入支持向量机,从而判断齿轮是否有故障。实验数据的分析结果表明,该方法能有效地应用于齿轮的故障诊断。 展开更多
关键词 固有时间尺度分解 能量矩 内禀尺度分量 齿轮 故障诊断
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基于BLCD和双谱的齿轮故障诊断方法 被引量:4
14
作者 程军圣 李海龙 杨宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期31-34,47,共5页
对固有时间尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,简称ITD)方法进行了改进,提出了基于B样条的局部特征尺度分解方法(B spline-based Local Characteristic-scale Decomposition,简称BLCD),在此基础上将BLCD与双谱相结合应用于... 对固有时间尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,简称ITD)方法进行了改进,提出了基于B样条的局部特征尺度分解方法(B spline-based Local Characteristic-scale Decomposition,简称BLCD),在此基础上将BLCD与双谱相结合应用于齿轮故障诊断。首先将BLCD方法和ITD方法进行对比分析,验证BLCD方法的优越性。然后采用BLCD方法将齿轮振动信号进行分解,得到若干个ISC分量(Intrinsic Scale Component,简称ISC),再对ISC分量进行双谱分析,通过双谱中峰值个数及其所处的位置来判断齿轮是否发生了故障。实验数据的分析结果表明,基于BLCD和双谱的齿轮故障诊断方法能有效地应用于齿轮的故障诊断。 展开更多
关键词 固有时间尺度分解方法 局部特征尺度分解方法 内禀尺度分量 双谱 齿轮故障诊断
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基于DILCD和SDEO的电能质量扰动检测新方法 被引量:1
15
作者 周超 黄纯 易凡 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期141-150,共10页
针对局部特征尺度分解(LCD)出现的模态混叠现象,提出了基于微积分局部特征尺度分解(DILCD)和对称差分能量算子(SDEO)的电能质量扰动信号分析方法。首先选取电力系统中的暂降、暂升,谐波、间谐波,衰减振荡等单一及其复合扰动信号分别进行... 针对局部特征尺度分解(LCD)出现的模态混叠现象,提出了基于微积分局部特征尺度分解(DILCD)和对称差分能量算子(SDEO)的电能质量扰动信号分析方法。首先选取电力系统中的暂降、暂升,谐波、间谐波,衰减振荡等单一及其复合扰动信号分别进行DILCD分解可得到若干个内禀尺度分量(ISC);然后利用SDEO解调ISC分量求取瞬时频率和瞬时幅值,定位扰动发生的起止时刻。仿真结果表明,该方法能有效检测分析非平稳电能质量扰动信号,获得的瞬时幅值波动、端部效应小,频率检测精度高,时间定位准确。 展开更多
关键词 电能质量 扰动分析 微积分 局部特征尺度分解 内禀尺度分量
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