基于EMD的谱峭度方法在滚动轴承故障检测中的应用

传统谱峭度方法通常采用基于短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)的峭度图方法来实现。针对STFT不能保证对瞬态脉冲这种高度非平稳信号最优的分解效果的缺点,提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition ,EMD)的谱峭度方法。该方法首先利用EMD和Hilbert变换得到信号的时频分布,然后将信号的时频分布按照不同层数分成若干频段,通过计算各频段的峭度值得到相应的峭度图,再根据峭度最大原则选择滤波频段进行带通滤波,最后对滤波信号采用包络分析确定故障信息。实验结果表明：相比传统基于STFT的谱峭度方法,本文方法更能准确的获得轴承加速度信号的故障特征频率信息。     

混合诊断建模与故障检测率和隔离率算法解析

针对混合诊断建模中故障“有时影响”功能以及故障和功能可靠性数据冲突情况下的故障检测率和故障隔离率计算问题,研究了混合诊断建模与推理规则以及故障和功能可靠性数据冲突处理方法,通过分解故障并扩展故障－测试相关矩阵定义,将故障与功能间不确定性关联转化为确定性关联,归纳了故障和功能可靠性数据冲突处理计算公式,提出了基于扩展故障-测试相关矩阵和分别采用故障模式均分法、故障模式优先法、功能优先法的故障检测率和故障隔离率算法,给出了计算示例,并与eXpress软件运行结果相对照,验证了所提算法的正确性,深化了对eXpress软件功能原理的认识。     

基于改进确定性采样滤波的疲劳裂纹扩展RUL预测

针对确定性采样滤波在进行状态估计预测时随维数增加时出现计算量增加且精度不高的问题,提出一种确定性采样滤波的算法并将其应用到疲劳裂纹扩展RUL预测当中去;首先,阐述了确定性采样滤波的基本原理;其次,从多维数值积分的角度分析确定性采样滤波所需计算的数学期望,根据完全对称积分公式计算积分节点值、节点个数和权重;最后,将改进后的确定性采样滤波器应用到构件疲劳裂纹损伤扩展中去,并与无迹卡尔曼滤波算法、容积卡尔曼滤波算法进行比较,提升了裂纹扩展RUL预测的精度,实例仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。     

基于信息源特征的航空部附件故障预测研究

针对舰载机多机种一体化自主保障中机载设备的维修保障需求,提出了基于信息源特征分析的航空关键部附件故障预测方法。首先,从信息源数据特征、研究对象判定、用于预测的可用信息及不确定性四个角度对信息源特征的复杂性进行了分析;其次,根据航空部附件故障频率和平均停机维修时间采用四象限图实现航空关键部附件的判定;最后,基于信息源不同可用信息选择不同的故障预测方法,并介绍了智能融合的神经网络算法和能够消除不确定性的非线性滤波方法,提高了航空部附件故障预测方法的通用性和准确性。     

基于扩展多信号模型的故障样本可拓评价方法

合理确定评价指标及分配指标权重对故障样本评价至关重要,文章在综合考虑测试性验证试验目的和考核内容的基础上,提出一种基于扩展多信号模型的故障样本可拓评价方法;方法基于扩展多信号流图构建故障样本评价的指标,结合可拓学理论,建立基于平均故障关联度的故障样本集可拓评价模型,并对某型机载数传测试性验证试验故障样本进行评价;研究结果验证了所提方法的有效性。     

基于改进确定采样型滤波的疲劳裂纹扩展预测

针对确定性采样滤波在进行状态估计预测时随维数增加时出现计算量增加且精度不高的问题,提出一种确定采样型滤波的算法并将其应用到疲劳裂纹扩展预测当中去。首先,阐述了确定采样型滤波器的基本原理;其次,从多维数值积分的角度出发,引入完全对称积分公式,根据不变容积法则选取容积节点作为基础采样点,计算积分节点、节点个数和权重;最后,将改进后的确定采样型滤波器应用到构件疲劳裂纹损伤扩展中去,并与无迹卡尔曼滤波算法、容积卡尔曼滤波算法进行比较,提升了裂纹扩展预测的精度,仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。     

基于局部特征尺度分解与瞬时频率谱的齿轮故障诊断

为了更准确地进行齿轮故障诊断,根据齿轮故障振动信号的多分量调幅-调频特征,提出了局部特征尺度分解和瞬时频率谱相结合的故障诊断方法。该方法首先对齿轮振动信号运用局部特征尺度分解,得到若干个内禀尺度分量,然后分别应用希尔伯特变换技术求取每个分量的瞬时频率,最后根据瞬时频率谱并进行故障诊断。通过齿轮断齿故障试验数据分析,验证了方法的有效性。