蔡艳平, 徐光华, 李艾华, 王 涛

(1.西安交通大学 机械工程学院，西安 710049；2.西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室，西安 710049；3.火箭军工程大学，西安 710025)



EMD局部积分均值增密插值改进算法及其在转子故障诊断中的应用

蔡艳平1，3, 徐光华1，2, 李艾华3, 王 涛3

(1.西安交通大学 机械工程学院，西安 710049；2.西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室，西安 710049；3.火箭军工程大学，西安 710025)

包络拟合是EMD(Empirical Mode Decomposition)算法的一个关键环节，针对EMD包络拟合问题，提出一种基于局部积分均值增密约束三次样条插值的EMD改进算法。该方法利用定比分点法来增密EMD样条插值型值点，利用分段约束三次样条插值来抑制传统EMD包络过冲与欠冲问题，利用内禀模态函数直接筛选方法来减少EMD计算局部均值时的样条插值次数。仿真分析验证了改进算法的有效性，将改进算法应用在转子故障振动信号的实例分析中，结果表明，改进算法提高了EMD的分解精度，更加准确地提取了油膜涡动信号的故障特征。

旋转机械; 故障诊断; 经验模态分解; 样条插值; 包络拟合

EMD[1]是由美国航空航天局 HUANG于1998年提出，被认为是近年来应用最广泛的时间序列分析方法。由于EMD是完全自适应的，尤其适用于非线性和非平稳过程分析，因此被广泛应用在机械的故障诊断中[2-5]。EMD包络拟合是EMD算法中的一个关键问题，EMD筛分出的IMF几乎都与包络拟合方法有关。因此，计算各层信号极值点包络均值曲线是EMD的核心所在，它的好坏直接影响到EMD的分解结果。……