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针对液压泵振动信号出现的调制现象,提出基于集总平均经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition ,EEMD)和平滑能量算子解调相结合的方法进行解调,并运用小波包分解频带能量的方法提取了轴向柱塞泵的特征向量。首先,利用EEMD将采集到的柱塞泵振动加速度信号分解成若干个平稳的本征模函数(IMF) ;然后,选取包含主要故障信息的本征模函数通过能量算子解调的方法进行包络解调,从而提取振动信号在高频谐振带的包络成分;最后,运用小波包理论提取各频带的能量作为特征向量。结果表
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DOI
j
issn
基 于 EEMD 和 平 滑 能 量 算 子 解 调 的
轴 向 柱 塞 泵 故 障 特 征 提 取
收稿日期 修回日期
基金项目 国家自然科学基金资助项目
作者简介 田海雷 男 博士生 主要研究方向为装备状态监测与故障预测 Email
p
ollytian sina com
田海雷 李洪儒 许葆华
军械工程学院 导弹工程系 石家庄
摘 要 针对液压泵振动信号出现的调制现象 提出基于集总平均经验模态分解 ensemble empirical mode
decomposition EEMD和平滑能量算子解调相结合的方法进行解调 并运用小波包分解频带能量的方法提取
了轴向柱塞泵的特征向量 首先 利用 EEMD 将采集到的柱塞泵振动加速度信号分解成若干个平稳的本征模
函数IMF 然后 选取包含主要故障信息的本征模函数通过能量算子解调的方法进行包络解调 从而提取振
动信号在高频谐振带的包络成分 最后 运用小波包理论提取各频带的能量作为特征向量 结果表明 基于
EEMD 和平滑能量算子解调的方法能有效地避免模态混叠现象 提取振动信号的包络成分 成功获得各种状
态下的特征向量
关键词 能量算子 EEMD 故障特征 柱塞泵
中图分类号 TH TN 文献标志码 A 文章编号
Fault feature extraction of piston pump based on EEMD
and smoothed energy operation separation
TIAN Hailei LI Hongru XU Baohua
Dept of Missile Engineering Ordnance Engineering College Shijiazhuang China
Abstract For the modulation of vibration signal in the piston pump a method was presented w hich
can get fault feature based on EEMD and the smoothed energy operation separation and the wavelet
p
acket was used to decompose energy of frequency area in order to extract fault feature vectors First
ly the EEMD method was adopted to decompose some IM F functions of vibration signal for piston
p
ump Secondly some key IM F functions involving main fault information were selected to achieve
demodulation information by means of smoothed energy operation separation Then the fault informa
tion in the highfrequency area was extracted Finally the wavelet packet was used to decompose the
energy of the frequency area in order to obtain fault feature vectors The result shows that the method
can avoid the mode mixing efficiently extract fault information in the highfrequency area and get the
frequency of fault feature
Key words energy operator EEMD fault feature
p
iston pump
液压泵是液压系统的心脏 它的好坏将直接影响整个液压系统的正常工作 所以对它的状态监测至
关重要
液压泵作为一种回转机械 它的故障特征信号具有明显的周期性 当它发生故障时 其振动
信号会出现调制现象
因此 当选取液压泵振动信号作为特征信号时 就需要应用包络解调技术 由
于液压泵振动信号是多分量的调制和调频AMFM 信号 故需要把它分解成单分量调制和调频信号
第 卷 第 期
年 月
海 军 工 程 大 学 学 报
JOURNAL OF NAVAL UNIVERSITY OF ENGINEERING
Vol No
Feb
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