三阶对角累量在故障诊断中的应用
2012-11-11吴文兵黄宜坚
重型机械 2012年3期
吴文兵,黄宜坚
(1.福州外语外贸学院,福建 福州 350018;2.厦门大学信息科技学院,福建 厦门 361000;3.华侨大学机电工程学院,福建 泉州 362021)
0 引言
由于高斯过程的高阶累积量 (当阶次大于2时)等于零,而对于非高斯过程,至少存在着某个大于2的阶次k,其k阶累积量不等于零。因此,利用高阶累积量可以自动抑制高斯背景噪声 (有色或白色)的影响,建立高斯噪声下的非高斯信号模型,提取高斯噪声中的非高斯信号(包括谐波信号)。正因为这样,高阶累积量这一统计量已日益受到人们的重视并已成为信号处理中一种非常有用的工具[1-3]。由三阶对角累量得出的1(1/2)维谱包含了信号的非线性相位耦合,尤其是二次相位耦合[4-5],本文通过计算正常信号和故障信号的三阶对角累量,并以此为基础进行故障诊断的研究。
1 高阶累积量
设 {x(n)}为零均值k阶平稳随机过程,则该过程的 k 阶累积量 ckx(τ1,τ2,…,τk-1)定义为随机变量 {x(n),x(n+τ1),…,x(n+τk-1)} 的k阶联合累积量,即

该过程的 k 阶矩 mkx(τ1,τ2,…,τk-1)则定义为随机变量 {x(n),x(n+τ1),…,x(n+τk-1)} 的k阶联合矩,即
三阶累积量为

2 数据采集
当溢流阀进出油口有异物,压力偏高或偏低都会影响到溢流阀的正常运行,为了获取溢流阀在故障状态下的运行信号,本文进行的实验人为在溢流阀进油口加φ3 mm的铁芯以制造故障效果。通过实验可以近似模拟溢流阀工作故障状况。
本文利用LabVIEW软件及PCI-6014的数据采集卡和一个加速度传感器,依次采集溢流阀在正常和故障状态下的振动信号。在每种测量中,将油路压力从1~5 MPa分五个压力等级。……
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