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基于IEC61131-3标准的同步运动控制 被引量：2
1
作者 宋晓亮 唐毅 +2 位作者 康存锋 马春敏 黄旭东 《国内外机电一体化技术》 2007年第8期20-21,26,共3页
随着计算机的发展和工业生产自动化度的提高,形成了一种基于工业PC机的新自动控制技术——软PLC技术,它遵循IEC61131-3编程标准,具有开放式体系结构。本文在分析IEC61131-3标准同步模块MC_Phasing的基础上,增加了可更换凸轮表和可在线... 随着计算机的发展和工业生产自动化度的提高,形成了一种基于工业PC机的新自动控制技术——软PLC技术,它遵循IEC61131-3编程标准,具有开放式体系结构。本文在分析IEC61131-3标准同步模块MC_Phasing的基础上,增加了可更换凸轮表和可在线调电子齿轮比功能,并整合成为新的模块,方便用户的调用。 展开更多
关键词 软PLC CODESYS 同步运动
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基于谐波小波包和BP神经网络的滚动轴承声发射故障模式识别技术 被引量：62
2
作者 赵元喜 胥永刚 +1 位作者 高立新 崔玲丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期162-165,共4页
由于滚动轴承声发射信号在各频段的能量分布与轴承的故障类型相关,可以利用谐波小波包将不同故障滚动轴承的声发射信号分解到不同频段,进而将各频段的能量组成特征向量输入BP神经网络,通过神经网络判别滚动轴承的故障类型。利用神经网... 由于滚动轴承声发射信号在各频段的能量分布与轴承的故障类型相关,可以利用谐波小波包将不同故障滚动轴承的声发射信号分解到不同频段,进而将各频段的能量组成特征向量输入BP神经网络,通过神经网络判别滚动轴承的故障类型。利用神经网络对滚动轴承进行故障识别时,对谐波小波包和Daubechies小波包进行了比较。实验结果表明对于滚动轴承声发射信号的故障模式识别,将谐波小波包分解和BP神经网络相结合的方法可以获得良好的效果。 展开更多
关键词 滚动轴承 声发射 谐波小波包 神经网络 故障模式识别
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基于双树复小波包变换和SVM的滚动轴承故障诊断方法 被引量：36
3
作者 胥永刚 孟志鹏 陆明 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期67-73,共7页
针对滚动轴承故障振动信号的非平稳性和现实中难以获得大量典型故障样本的情况,提出一种基于双树复小波包变换和支持向量机(SVM)的故障诊断方法.首先通过双树复小波包变换将非平稳的振动信号分解得到不同频带的分量;然后对每个分量求其... 针对滚动轴承故障振动信号的非平稳性和现实中难以获得大量典型故障样本的情况,提出一种基于双树复小波包变换和支持向量机(SVM)的故障诊断方法.首先通过双树复小波包变换将非平稳的振动信号分解得到不同频带的分量;然后对每个分量求其能量并归一化处理;最后将从各个频带分量中提取的能量特征参数作为支持向量机的输入来识别滚动轴承的故障类型.对试验台模拟信号(包括滚动轴承的正常状态、外圈裂纹故障、内圈裂纹故障和滚动体点蚀故障)的分析表明:该方法对所测试验信号的故障识别率达到99.5%,对比传统小波包变换与SVM结合的方法,故障识别率的准确度更高. 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 双树复小波包变换 支持向量机 故障识别
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基于双树复小波变换的轴承复合故障诊断研究 被引量：34
4
作者 胥永刚 孟志鹏 赵国亮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期447-452,共6页
针对滚动轴承复合故障信号特征难以分离的问题,提出将双树复小波变换和独立分量分析(ICA)结合的故障诊断方法。该方法首先将非平稳的故障信号通过双树复小波变换分解为若干不同频带的分量;由于各个分量存在一定的频率混叠,对故障信号特... 针对滚动轴承复合故障信号特征难以分离的问题,提出将双树复小波变换和独立分量分析(ICA)结合的故障诊断方法。该方法首先将非平稳的故障信号通过双树复小波变换分解为若干不同频带的分量;由于各个分量存在一定的频率混叠,对故障信号特征提取有很大的干扰,进而引入ICA对各个分量所组成的混合信号进行盲源分离,从而尽可能消除频率混叠;最后对从混合信号中分离出来的独立分量信号进行希尔伯特包络解调,即可实现对复合故障特征信息的分离和故障识别。实验结果表明,该方法有效地分离和提取了滚动轴承复合故障的特征信息,验证了方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 双树复小波变换 独立分量分析 盲源分离 频率混叠 复合故障
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初始残余应力和切削残余应力对薄壁件加工变形的影响 被引量：29
5
作者 王民 刘宇男 +1 位作者 孙国智 王萍 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1141-1147,共7页
为了研究毛坯件的初始残余应力和切削加工过程中产生的切削(残余)应力对薄壁件变形的影响,对铸造铝合金锥形体毛坯薄壁件进行钻孔法残余应力测试,根据测试结果分别建立包含初始残余应力的有限元切削模型、没有初始残余应力的有限元切削... 为了研究毛坯件的初始残余应力和切削加工过程中产生的切削(残余)应力对薄壁件变形的影响,对铸造铝合金锥形体毛坯薄壁件进行钻孔法残余应力测试,根据测试结果分别建立包含初始残余应力的有限元切削模型、没有初始残余应力的有限元切削模型及采用有限元生死单元法的模型,并进行分析.3种模型的对比结果表明:初始残余应力与切削(残余)应力均对加工结束后工件的变形产生显著的影响,其中切削(残余)应力对于变形的影响最大. 展开更多
关键词 薄壁件 初始残余应力 切削应力 有限元 加工变形
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基于VMD的滚动轴承早期故障诊断方法 被引量：29
6
作者 昝涛 庞兆亮 +1 位作者 王民 高相胜 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期103-110,共8页
滚动轴承是旋转机械的重要零部件,当发生早期故障时,难以有效地提取其微弱的故障特征.针对这一问题,提出了优化参数K取值的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)早期故障诊断方法.首先,通过瞬时频率均值判断法确定模态数K... 滚动轴承是旋转机械的重要零部件,当发生早期故障时,难以有效地提取其微弱的故障特征.针对这一问题,提出了优化参数K取值的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)早期故障诊断方法.首先,通过瞬时频率均值判断法确定模态数K的取值,然后用VMD方法对采集的轴承故障信号进行处理.通过筛选轴承故障信号分解得到本征模态函数分量,对其中的敏感分量进行包络谱分析,从而判断轴承的故障类型与严重程度.最后,分别比较EMD和原VMD算法得到的结果.结果表明:优化后的VMD算法能成功地提取滚动轴承早期故障特征,实现轴承早期故障诊断. 展开更多
关键词 滚动轴承 早期故障诊断 特征提取 变分模态分解 经验模态分解
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轴承故障诊断中共振解调技术的应用研究 被引量：25
7
作者 高立新 王大鹏 +3 位作者 刘保华 丁庆新 丁芳 李民 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页
为解决机械设备滚动轴承的早期故障难于识别的问题,采用共振解调技术对此类故障对应的微冲击脉冲进行了提取研究．分别采用频谱分析、软件及硬件共振解调的方法对滚动轴承的外圈点蚀故障信号进行了分析．结果表明,共振解调技术能提取早... 为解决机械设备滚动轴承的早期故障难于识别的问题,采用共振解调技术对此类故障对应的微冲击脉冲进行了提取研究．分别采用频谱分析、软件及硬件共振解调的方法对滚动轴承的外圈点蚀故障信号进行了分析．结果表明,共振解调技术能提取早期故障的微冲击特征,相对软件共振解调,硬件共振解调谱图故障特征明显,能对轴承早期裂纹、点蚀等微冲击故障进行有效提取． 展开更多
关键词 共振 解调 故障诊断 轴承
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机电设备早期故障微弱信号的非线性检测方法及工程应用 被引量：26
8
作者 胥永刚 马海龙 +1 位作者 付胜 张建宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期529-538,共10页
阐述了并联随机共振、混沌振子、差分振子的基本原理和数学模型。并联随机共振利用相关分析从多个随机共振输出结果中提取出相同成分,在一定程度上减小了对参数设置的依赖性。当混沌振子从混沌状态向大尺度周期状态转变时,其相图的Hu氏... 阐述了并联随机共振、混沌振子、差分振子的基本原理和数学模型。并联随机共振利用相关分析从多个随机共振输出结果中提取出相同成分,在一定程度上减小了对参数设置的依赖性。当混沌振子从混沌状态向大尺度周期状态转变时,其相图的Hu氏不变矩值将发生明显的跃变,利用Hu氏不变矩的跃变对混沌振子的状态进行自动定量识别。差分振子相图的大小与待检测信号幅值之间呈现出一种线性比例关系,弥补了差分振子不能检测信号幅值的缺陷。将这三种非线性方法应用于机电设备故障诊断中,成功地提取出了设备早期故障的微弱特征信息,取得了理想的效果。 展开更多
关键词 并联随机共振 故障诊断 混沌振子 不变矩 差分振子
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冗余驱动Tricept并联机构的驱动优化 被引量：26
9
作者 卿建喜 李剑锋 方斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期8-14,共7页
对冗余驱动3自由度Tricept并联机构的逆运动学和逆动力学进行分析,基于牛顿—欧拉法建立机构的逆动力学方程。针对冗余驱动方式下机构主动关节之间驱动力分配不唯一的特点,研究机构按预期轨迹运动时的驱动优化问题,提出最小化驱动器最... 对冗余驱动3自由度Tricept并联机构的逆运动学和逆动力学进行分析,基于牛顿—欧拉法建立机构的逆动力学方程。针对冗余驱动方式下机构主动关节之间驱动力分配不唯一的特点,研究机构按预期轨迹运动时的驱动优化问题,提出最小化驱动器最大瞬时驱动功率和最大瞬时驱动力的优化方法。结合实例分析机构驱动力2范数优化、最小化最大驱动力优化和最小化最大驱动功率优化的效果,并与非冗余驱动方式进行对比。分析显示,冗余驱动能够较显著地降低驱动器的瞬时负载和瞬时输出功率,并可结合驱动力2范数优化、最小化最大驱动力以及最小化最大驱动功率的优化效果分析,选取适当的驱动方式以实现驱动器瞬时负载与瞬时输出功率的均衡与优化。 展开更多
关键词 TRICEPT并联机构 冗余驱动 动力学 驱动优化
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凸轮激波滚动活齿传动啮合力分析方法 被引量：26
10
作者 李剑锋 董新蕊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期39-44,共6页
介绍凸轮激波滚动活齿传动的传动原理及结构特点,推导中心内齿轮的理论和工作齿形方程。基于弹性小变形及变形协调假设给出理论状态下啮合力分析的模型和算法,结合啮合力计算示例对提出的方法进行说明,并初步获得此类传动装置的啮合力... 介绍凸轮激波滚动活齿传动的传动原理及结构特点,推导中心内齿轮的理论和工作齿形方程。基于弹性小变形及变形协调假设给出理论状态下啮合力分析的模型和算法,结合啮合力计算示例对提出的方法进行说明,并初步获得此类传动装置的啮合力分布特点。得到的啮合力分析结果可作为凸轮激波滚动活齿传动的结构设计、效率与刚度估计以及强度校核的分析基础。 展开更多
关键词 滚动活齿传动 凸轮激波 啮合副 力分析
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精密减速器回差测量的现状与趋势 被引量：23
11
作者 石照耀 徐航 +2 位作者 韩方旭 林家春 王辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2150-2158,共9页
回差是表征精密减速器性能的关键指标,其定义貌似简单,但蕴含了复杂的测量及评价问题,本文从静态测量和动态测量两个方面论述了当前精密减速器的回差测量原理和方法,对比分析了各种测量方法的异同和优缺点,分析了当前工业领域常用的评... 回差是表征精密减速器性能的关键指标,其定义貌似简单,但蕴含了复杂的测量及评价问题,本文从静态测量和动态测量两个方面论述了当前精密减速器的回差测量原理和方法,对比分析了各种测量方法的异同和优缺点,分析了当前工业领域常用的评价方法,指出评价方法的不同是造成评价结果差异的重要原因。最后指出,建立精密减速器综合性能动态测量系统是适应工业需求的必然趋势,同时当前亟需建立一套完整的精密减速器回差测试规范及评价标准。 展开更多
关键词 精密减速器 回差 静态测量 动态测量 评价方法
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基于EMD与ICA的滚动轴承复合故障诊断 被引量：21
12
作者 崔玲丽 吴春光 邬娜 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1459-1464,共6页
针对单通道情况下滚动轴承复合故障难以分离问题,提出基于经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)的独立分量分析(independent component analysis,ICA)算法.该方法首先对单通道采集的轴承复合故障信号进行EMD分解,得到多个基... 针对单通道情况下滚动轴承复合故障难以分离问题,提出基于经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)的独立分量分析(independent component analysis,ICA)算法.该方法首先对单通道采集的轴承复合故障信号进行EMD分解,得到多个基本模式分量函数(intrinsic mode function,IMF),然后依据帩度指标及相关系数值,选取有效的IMF分量与原观测信号组成新的观测信号,对其进行ICA处理,进而实现轴承复合故障的分离.实验结果表明,该方法可有效地分离轴承早期的复合故障. 展开更多
关键词 经验模式分解 独立分量分析 峭度指标 滚动轴承复合故障诊断
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基于OPCUA的数控机床制造数字化车间信息交互模型 被引量：20
13
作者 王民 曹鹏军 +3 位作者 宋铠钰 朱葛龙 张维 赵钦志 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1040-1046,共7页
为了实现数控机床制造数字化车间的信息互联互通,针对数控机床数字化制造过程中相关生产信息在各层级之间的网络化信息传递,提出了一种基于OPC统一架构(unified architecture,UA)的信息交互工单定义格式(worksheet definition format,W... 为了实现数控机床制造数字化车间的信息互联互通,针对数控机床数字化制造过程中相关生产信息在各层级之间的网络化信息传递,提出了一种基于OPC统一架构(unified architecture,UA)的信息交互工单定义格式(worksheet definition format,WDF)文件模型,对其文件结构和功能节点模型进行了描述和定义,给出了建模示例,并对WDF的信息交互机制进行了说明.基于提出的WDF文件模型,可以实现数控机床制造数字化车间内各层级间信息交互的开放式共享,解决信息异构问题. 展开更多
关键词 数控机床 数字化制造 OPC UA WDF信息交互模型
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基于ITD的齿轮磁记忆信号特征提取方法的研究 被引量：20
14
作者 胥永刚 谢志聪 +1 位作者 崔玲丽 王婧 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期671-676,共6页
针对低速重载齿轮潜故障状态下磁记忆信号特征信息难以获取的问题,提出了一种基于固有时间尺度分解法(ITD)的磁记忆信号特征提取方法。首先利用ITD方法将原始磁记忆信号分解为若干固有旋转分量PRC和一个单调趋势项,然后将前四阶PRC分量... 针对低速重载齿轮潜故障状态下磁记忆信号特征信息难以获取的问题,提出了一种基于固有时间尺度分解法(ITD)的磁记忆信号特征提取方法。首先利用ITD方法将原始磁记忆信号分解为若干固有旋转分量PRC和一个单调趋势项,然后将前四阶PRC分量重新组合重构,剔除磁记忆信号自身的大周期成分和磁场噪声,最后再利用周期平均和局部统计法提取出该齿轮每个齿根的磁信号强度。实验结果表明,该方法非常适用于信号有效成分的精确拾取和判断,能有效实现信号的特征提取,对低速重载齿轮潜故障早期诊断领域具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 磁记忆 固有时间尺度分解 固有旋转分量 齿轮潜故障 特征提取
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驱动器布位及冗余驱动对Tricept并联机构性能的影响 被引量：18
15
作者 李剑锋 费仁元 +1 位作者 范金红 刘德忠 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期31-39,共9页
分析驱动器布位及冗余驱动对3自由度Tricept并联机构性能的影响,针对18种冗余及非冗余驱动方式,导出相应的机构雅可比矩阵及刚度矩阵。结合运动灵活度、最大和最小刚度指标在机构位置空间中部断面上的分布特点,对不同驱动器布位及冗余... 分析驱动器布位及冗余驱动对3自由度Tricept并联机构性能的影响,针对18种冗余及非冗余驱动方式,导出相应的机构雅可比矩阵及刚度矩阵。结合运动灵活度、最大和最小刚度指标在机构位置空间中部断面上的分布特点,对不同驱动器布位及冗余驱动方式下的机构性能进行分析对比,并以此为基础提出兼顾运动灵活度及刚度特性的机构驱动方式。分析表明,冗余驱动对UPS支链主动关节均为移动副的Tricept并联机构的灵活度与刚度影响较小,但可显著改善主动关节均为转动副机构的运动灵活度及刚度特性,因此可在UPS支链主动关节均为转动副的Tricept并联机构中,通过增置冗余驱动器获得较佳的机构性能。 展开更多
关键词 TRICEPT并联机构 驱动器布位 冗余驱动 性能比较
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基于神经网络的控制图异常模式识别研究 被引量：13
16
作者 昝涛 费仁元 王民 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期673-676,共4页
为了对控制图异常进行有效识别,以提高质量管理的自动化程度,促进企业信息化建设,通过将Monte Carlo方法产生的仿真数据进行线性变换编码,以提高样本的模式特征,然后在不同训练样本情况下,分别应用自适应修改学习率BP网络和概率神经网... 为了对控制图异常进行有效识别,以提高质量管理的自动化程度,促进企业信息化建设,通过将Monte Carlo方法产生的仿真数据进行线性变换编码,以提高样本的模式特征,然后在不同训练样本情况下,分别应用自适应修改学习率BP网络和概率神经网络进行训练识别,通过对结果的分析提出了实际生产中应用的策略． 展开更多
关键词 控制图 模式识别 神经网络 MONTE CARLO方法
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第二代小波分析在轴承故障诊断中的应用 被引量：19
17
作者 高立新 殷海晨 +1 位作者 张建宇 胥永刚 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期577-581,共5页
针对传统小波分析在轴承冲击故障特征提取中的不足,引入第二代小波分析用于滚动轴承的故障诊断.基于插值细分原理,构造了预测算子和更新算子,并针对边界计算中出现的信号突变问题,采用一阶平滑边界延拓技术,解决了重构后信号的平滑问题... 针对传统小波分析在轴承冲击故障特征提取中的不足,引入第二代小波分析用于滚动轴承的故障诊断.基于插值细分原理,构造了预测算子和更新算子,并针对边界计算中出现的信号突变问题,采用一阶平滑边界延拓技术,解决了重构后信号的平滑问题.基于第二代小波分析的降噪方法,成功滤除噪声信号并保留故障的冲击特征,效果明显优于传统小波降噪技术.同时,将第二代小波变换与相关分析、解调分析等方法相结合,实现了轴承早期故障特征的有效提取. 展开更多
关键词 小波变换 二代小波变换 故障诊断
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小型超声导波管道检测系统的研究和开发 被引量：15
18
作者 何存富 黄垚 刘增华 《测控技术》 CSCD 2008年第1期33-35,共3页
针对目前我国超声导波检测设备的落后现状,根据超声导波检测的机理。采用新型高速单片机、模数转换芯片、高频线性功率放大电路、环状阵列压电陶瓷传感器和基于LabVIEW的数据采集软件,开发了一种集成化的小型超声导波检测系统。该系统... 针对目前我国超声导波检测设备的落后现状,根据超声导波检测的机理。采用新型高速单片机、模数转换芯片、高频线性功率放大电路、环状阵列压电陶瓷传感器和基于LabVIEW的数据采集软件,开发了一种集成化的小型超声导波检测系统。该系统能够在管道中激励和接收超声导波,通过对激励波及反射回波的时空位置分析,判断出管道长度及存在的缺陷。 展开更多
关键词 超声导渡 高速单片机 功率放大电路 压电陶瓷 数据采集
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基于小波分析的低速重载设备故障诊断 被引量：14
19
作者 高立新 张建宇 +1 位作者 崔玲丽 丁庆新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期222-227,共6页
低速重载设备突发故障难于识别,一旦发生,损失巨大。振动监测技术虽可以作为设备维护的重要手段, 但常规的频谱分析无法准确提取低速轴上的故障特征。对实时监测的振动数据,采用小波分解技术可以获得必要 的低频段信息。某个时段内的信... 低速重载设备突发故障难于识别,一旦发生,损失巨大。振动监测技术虽可以作为设备维护的重要手段, 但常规的频谱分析无法准确提取低速轴上的故障特征。对实时监测的振动数据,采用小波分解技术可以获得必要 的低频段信息。某个时段内的信号经小波变换后所定义的小波分层突变系数,可以作为判别低转频微冲击故障隐 患的特征值,而且该系数趋势图还可有效刻画出故障部位的劣化过程:对同一组监测数据,分别采用细化谱技术 和小波分解+FFT的复合信号处理技术进行比较分析,结果表明,由于FFT分析的局限性,细化谱无法准确识别 出故障原因及部位,而后者采用复合信号处理方法提取的故障特征频率对应的振幅变化剧烈得多,此法有助于低 速重载设备早期故障的准确识别。 展开更多
关键词 低速重载 频谱分析 小波分析
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小波包神经网络在轴承故障模式识别中的应用 被引量：17
20
作者 王国栋 张建宇 +2 位作者 高立新 胥永刚 张雪松 《轴承》 北大核心 2007年第1期31-34,共4页
基于不同点蚀模式的轴承振动信号的频域能量分布差异性,提出了基于小波包正交分解和BP神经网络的轴承点蚀故障模式识别技术。对轴承振动信号进行小波包正交四层分解,实现了信号空间完整拆分的同时得到了第四层由低频到高频的小波包分解... 基于不同点蚀模式的轴承振动信号的频域能量分布差异性,提出了基于小波包正交分解和BP神经网络的轴承点蚀故障模式识别技术。对轴承振动信号进行小波包正交四层分解,实现了信号空间完整拆分的同时得到了第四层由低频到高频的小波包分解系数,再分别进行单支重构得到各频段的成分。利用信号各频段的能量组成特征矢量作为神经网络的输入样本,对BP神经网络进行训练,获得模式识别网络;再用新数据进行网络的检验,结果证明网络的性能良好。 展开更多
关键词 滚动轴承 点蚀 小波包变换 BP神经网络 模式识别
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