[發明專利]基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法

有效

• 申請號: 201610060829.X
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105547627B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 張永宏;陶潤喆;王麗華;趙曉平;謝陽陽
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01H17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集旋轉機械振動信號；

(2)對采集的振動信號進行FFT變換，再使用WPT變換對信號進行消噪處理；

(3)對消噪處理后的信號進行CEEMD自適應分解；

(4)提取分解出的IMF分量的頻率信號，做出每個IMF分量的頻譜圖；

(5)若多個不同頻率的細節信號被分解到同一IMF分量內，則說明存在嚴重的模態混疊，此時返回步驟(3)，否則轉入步驟(6)；

(6)若同一頻率的信號被自適應分解到相鄰的IMF分量內，則對出現模態混疊的部分利用WPT變換進行修正后，提取出特征信號。

2.根據權利要求1所述基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法，其特征在于，步驟(2)中使用WPT變換對信號進行消噪處理的具體過程：

(a)選擇一個小波基并確定分解的層次后，對信號進行小波包分解；

(b)對于給定的熵標準，確定最優小波包基；

(c)對最優小波包基的系數進行閾值量化；

(d)對閾值量化后的最優小波包基的系數進行重構，得到重構信號。

3.根據權利要求1所述基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法，其特征在于，步驟(3)的具體過程：

(ⅰ)分別向消噪處理后的信號x(t)中加入一組等長度的、給定標準差的、符號正負相反的正態分布白噪聲，從而形成兩個新信號；

(ⅱ)對加入白噪聲后的兩個信號分別進行EMD分解，得到其各自的IMF分量；

(ⅲ)根據設定的分解次數n，重復步驟(ⅰ)、(ⅱ)n次，且要求每次加入新的正態分布白噪聲；

(ⅳ)分解得到的IMF分量共計2n組，將這2n組IMF分量相加后除以2n，求其平均，得到1組IMF分量。

4.根據權利要求3所述基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法，其特征在于：所述正態分布白噪聲的幅值為信號x(t)的標準差乘以系數f，其中0<f<1。

5.根據權利要求4所述基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法，其特征在于：當分解次數n取100時，系數f的取值范圍是0.01<f<0.5。

6.根據權利要求3所述基于WPT-CEEMD的旋轉機械特征提取方法，其特征在于：在步驟(5)中，如果存在嚴重的模態混疊，在返回步驟(3)時，需要重新確定分解次數n。