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自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换的变转速滚动轴承故障诊断
被引量：
7
1
作者
赵一楠
剡昌锋
+3 位作者
孟佳东
王宗刚
王慧滨
吴黎晓
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期1064-1076,共13页
针对短时傅里叶变换(STFT)中固定窗效应所导致的能量集中度不高的问题,提出了一种自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换(AWROSTFT)的变转速滚动轴承故障诊断方法。通过变分模态分解(VMD)对原始振动信号进行降噪,并利用粒子群优化算法(PSO)...
针对短时傅里叶变换(STFT)中固定窗效应所导致的能量集中度不高的问题,提出了一种自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换(AWROSTFT)的变转速滚动轴承故障诊断方法。通过变分模态分解(VMD)对原始振动信号进行降噪,并利用粒子群优化算法(PSO)解决了VMD参数选择困难的问题;利用切线思想对STFT中水平窗口自适应匹配一系列的旋转算子,使得窗口旋转方向接近甚至等于瞬时调频率,提高了时频表示的能量集中度;计算出谱峰检测法提取到的瞬时频率与转频的平均比值,将得到的结果与轴承的故障特征系数进行匹配,以此实现变转速工况下滚动轴承的故障诊断。仿真和实验的结果都表明,本文所提方法能够兼顾PSO-VMD和AWROST-FT的优势,通过切线思想自适应的旋转窗口使得信号与窗函数在全局上的夹角都为零,从而达到提高能量集中度和锐化时频脊线的目的,实现了变转速工况下滚动轴承的故障诊断。
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关键词
故障诊断
时频分析
自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换
变分模态分解
变转速
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职称材料
自适应窗口旋转同步压缩变换及其在电机转速估计上的应用
被引量：
3
2
作者
潘兵奇
吕勇
+1 位作者
易灿灿
于李鹏
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1017-1023,共7页
针对同步压缩变换(Synchrosueezing Transform,SST)中短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform,STFT),固定窗效应在处理非线性时变信号上的不足,提出了一种自适应窗口旋转短时傅里叶变换(Adaptive Window Rotating Short Time Four...
针对同步压缩变换(Synchrosueezing Transform,SST)中短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform,STFT),固定窗效应在处理非线性时变信号上的不足,提出了一种自适应窗口旋转短时傅里叶变换(Adaptive Window Rotating Short Time Fourier Transform,AWRSTFT)方法,该方法通过自适应匹配一系列的旋转算子,实现信号在全局上的频率带宽最小。进一步地,在SST的框架下,用AWRSST方法替换STFT,提出了自适应窗口旋转同步压缩变换(Adaptive Window Rotating Synchrosueezing Transform,AWRSST)方法,并用于电机转速信号的处理,该方法能够兼顾AWRSTFT和SST的优势,进一步锐化时频脊线,从而增强时频表示的能量聚集水平。通过数值仿真和电机转速估计实验,验证了该方法的有效性。
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关键词
时频分析
非线性时变信号
自适应窗口旋转短时傅里叶变换
同步压缩变换
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职称材料
题名
自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换的变转速滚动轴承故障诊断
被引量：
7
1
作者
赵一楠
剡昌锋
孟佳东
王宗刚
王慧滨
吴黎晓
机构
兰州理工大学机电工程学院
兰州交通大学机电工程学院
河西学院物理与机电工程学院
漳州卫生职业学院医学技术学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期1064-1076,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52365011,51765034)
甘肃省科学计划项目(21JR7RA305)。
文摘
针对短时傅里叶变换(STFT)中固定窗效应所导致的能量集中度不高的问题,提出了一种自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换(AWROSTFT)的变转速滚动轴承故障诊断方法。通过变分模态分解(VMD)对原始振动信号进行降噪,并利用粒子群优化算法(PSO)解决了VMD参数选择困难的问题;利用切线思想对STFT中水平窗口自适应匹配一系列的旋转算子,使得窗口旋转方向接近甚至等于瞬时调频率,提高了时频表示的能量集中度;计算出谱峰检测法提取到的瞬时频率与转频的平均比值,将得到的结果与轴承的故障特征系数进行匹配,以此实现变转速工况下滚动轴承的故障诊断。仿真和实验的结果都表明,本文所提方法能够兼顾PSO-VMD和AWROST-FT的优势,通过切线思想自适应的旋转窗口使得信号与窗函数在全局上的夹角都为零,从而达到提高能量集中度和锐化时频脊线的目的,实现了变转速工况下滚动轴承的故障诊断。
关键词
故障诊断
时频分析
自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换
变分模态分解
变转速
Keywords
fault diagnosis
time-frequency analysis
adaptive window rotation optimization short-time fourier transform
VMD
variable speed conditions
分类号
TH165.3 [机械工程—机械制造及自动化]
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
自适应窗口旋转同步压缩变换及其在电机转速估计上的应用
被引量：
3
2
作者
潘兵奇
吕勇
易灿灿
于李鹏
机构
武汉科技大学机械自动化学院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1017-1023,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51875416,51805382)资助。
文摘
针对同步压缩变换(Synchrosueezing Transform,SST)中短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform,STFT),固定窗效应在处理非线性时变信号上的不足,提出了一种自适应窗口旋转短时傅里叶变换(Adaptive Window Rotating Short Time Fourier Transform,AWRSTFT)方法,该方法通过自适应匹配一系列的旋转算子,实现信号在全局上的频率带宽最小。进一步地,在SST的框架下,用AWRSST方法替换STFT,提出了自适应窗口旋转同步压缩变换(Adaptive Window Rotating Synchrosueezing Transform,AWRSST)方法,并用于电机转速信号的处理,该方法能够兼顾AWRSTFT和SST的优势,进一步锐化时频脊线,从而增强时频表示的能量聚集水平。通过数值仿真和电机转速估计实验,验证了该方法的有效性。
关键词
时频分析
非线性时变信号
自适应窗口旋转短时傅里叶变换
同步压缩变换
Keywords
Time-frequency analysis
Nonlinear time-varying signal
adaptive
window
rotation
short-time
fourier
transform
Synchrosueezing
transform
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自适应窗口旋转优化短时傅里叶变换的变转速滚动轴承故障诊断
赵一楠
剡昌锋
孟佳东
王宗刚
王慧滨
吴黎晓
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
自适应窗口旋转同步压缩变换及其在电机转速估计上的应用
潘兵奇
吕勇
易灿灿
于李鹏
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
已选择
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