一种基于Hilbert‑Huang变换的齿轮箱故障诊断系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106840660A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710135969.3(22)申请日2017.03.09(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号哈尔滨理工大学87信箱(72)发明人于广滨陈溪李刚(51)Int.Cl.G01M13/02(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统(57)摘要机械故障诊断的方法有很多，从振动信号中提取反映机械零件状态的信息进行故障诊断是最常用的方法，也是最有效的方法之一。而一般旋转机械发生故障时，其振动信号往往是非平稳的，其统计量（如相关函数、功率谱等）是实变函数。对于这种情况，只了解信号在时域或频域的全局特性是不够的，还希望的到信号频谱随时间变化的情况。本发明的目的是提供一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，其组成包括：传感器组，所述的传感器组，所述的传感器组与信号调理器，所述的信号调理器与A/D转换器连接，所述的A/D转换器连接与工控机连接。所述的工控机内部包含数字信号处理软件。本发明用于一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统。CN106840660ACN106840660A权利要求书1/1页1.一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，其特征是：其组成包括：传感器组，所述的传感器组，所述的传感器组与信号调理器，所述的信号调理器与A/D转换器连接，所述的A/D转换器连接与工控机连接，所述的工控机内部包含数字信号处理软件。2.根据权利要求1所述的一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，其特征是：所述的信号调理器还与频谱分析仪连接，用于测量信号失真度、调制度以及谱纯度。3.根据权利要求1所述的一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，其特征是：所述的传感器组包括电涡流位移传感器、压电加速度传感器以及光电转速传感器。4.根据权利要求1所述的一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，其特征是：所述的数字信号处理软件是基于Hilbert-Huang变换编程得到，可对信号进行EMD分解和Hilbert变换，所述的数字信号处理软件包括数据管理模块、信号分析模块、状态识别模块、图像处理模块、数据解释模块、故障诊断模块以及系统管理模块。2CN106840660A说明书1/2页一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统技术领域[0001]本发明涉及一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统。背景技术[0002]机械故障诊断的方法有很多，从振动信号中提取反映机械零件状态的信息进行故障诊断是最常用的方法，也是最有效的方法之一。传统的傅里叶变换是一种整体变换，即对信号的表征要么完全在时域，要么完全在频域，作为频域表示的频谱或功率谱并不能说明其中的某种频率分量出现在什么时候及其变化情况。而一般旋转机械发生故障时，其振动信号往往是非平稳的，其统计量（如相关函数、功率谱等）是实变函数。对于这种情况，只了解信号在时域或频域的全局特性是不够的，还希望的到信号频谱随时间变化的情况。Wigner-Ville分布采用的是双线性变换而不是线性变换，因此对多分量信号进行分析时会有严重的交叉项干扰。小波变换对信号的局部缺乏自适应性，选定了分解尺度后得到的小波分解结果是某一固定频率段的时域波形，所包含的频率只与信号的分析频率有关，而与信号本身无关，从这点上来说，小波变换不具备自适应的信号分解特性。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，解决上述缺陷。[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，其组成包括：传感器组，所述的传感器组，所述的传感器组与信号调理器，所述的信号调理器与A/D转换器连接，所述的A/D转换器连接与工控机连接。所述的工控机内部包含数字信号处理软件。[0005]一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，所述的信号调理器还与频谱分析仪连接，用于测量信号失真度、调制度以及谱纯度。[0006]一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，所述的传感器组包括电涡流位移传感器、压电加速度传感器以及光电转速传感器。[0007]一种基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断系统，所述的数字信号处理软件是基于Hilbert-Huang变换编程得到，可对信号进行EMD分解和Hilbert变换。所述的数字信号处理软件包括数