Morlet小波变换结合MLP神经网络的齿轮箱故障检测方法.pdf

标题和描述中提到的方法是一种基于Morlet小波变换和多层感知机（MLP）神经网络的齿轮箱故障检测技术。这种方法旨在解决齿轮箱故障检测的挑战，通过将非平稳的振动信号转换为角域的平稳信号，并利用Morlet小波提取统计特征，最后用MLP神经网络进行分类，实现高精度和高效计算的故障诊断。 一、Morlet小波变换 Morlet小波变换是一种复杂小波分析方法，它结合了Gabor小波的时间局部性和傅立叶变换的频率分辨率。在齿轮箱故障检测中，Morlet小波能够对非平稳信号进行时间-频率分析，揭示信号中的瞬时频率和振幅变化。通过将原始时间域的非平稳振动信号转化为角域的平稳信号，可以更好地捕捉齿轮箱的异常模式，如齿面磨损、裂纹或断裂等。 二、特征提取 在应用Morlet小波变换后，从得到的小波系数中提取统计特征。这些特征通常包括能量、熵等，它们反映了信号在不同频率成分上的分布情况。通过最大化能量和Shannon熵比，可以确定连续小波变换（CWT）的最佳尺度。选择最佳尺度有助于减少特征数量，同时保留关键故障信息，降低后续处理的复杂性。 三、多层感知机（MLP）神经网络 多层感知机是前馈神经网络的一种，由多个隐藏层和一个输出层组成，每个神经元都与下一层的所有神经元相连。在故障检测中，MLP神经网络可以作为分类器，接收来自Morlet小波变换的特征向量作为输入。通过训练网络，学习不同故障状态的模式，当新的数据输入时，网络能根据学习到的模式进行分类，从而判断齿轮箱的健康状态。 四、实验结果与优势 采用该方法进行实验表明，这种结合Morlet小波变换和MLP神经网络的诊断技术具有较高的故障诊断准确率，同时计算速度较快。这使得该方法适用于实时监测和早期预警系统，可以及时发现齿轮箱的潜在问题，避免设备损坏和生产中断，提高工业设备的可靠性和效率。 总结来说，文章提出了一种创新的齿轮箱故障检测策略，通过Morlet小波变换在角域分析振动信号，提取具有诊断价值的特征，并利用MLP神经网络进行高效准确的故障分类。这种方法对于提升工业设备的维护水平和减少停机时间具有实际意义。