基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法研究的任务书.docx

基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法研究的任务书
任务书
一、任务背景
滚动轴承是工业制造中常用的核心机械部件，其负责承载旋转设备的重量和力矩，并传递功率和动能。滚动轴承的故障对设备的正常运行造成重大影响，因此滚动轴承的故障检测一直是制造业关注的焦点。然而，在实际使用中，由于传感器信号受到噪声的干扰和信号采集条件的限制，故障信号往往被淹没在噪声中难以得到提取，使得故障检测变得十分困难。
为解决这一问题，开发具有高效性和准确性的检测方法十分必要。基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法是目前比较成熟的一种方法，它能够有效地提取故障信号并对其进行增强，从而提高轴承故障的检测效率和准确度。因此，本研究将以此作为研究对象，深入研究其相关问题，对该方向的研究进行探索和创新。
二、研究目的
本项目旨在通过深入研究基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法，理解其基本原理和实现过程，为深入探究其相关理论问题提供基础，同时开发出能够实现其算法的程序，并对其进行实验验证。
三、研究内容
1.了解信号分析及特征提取的相关理论知识，熟悉时频分析方法和各种滤波器的原理、特点和应用范围，深入了解基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法。
2.根据实际数据集进行模拟数据采集，分析滚动轴承故障信号的特征，熟悉滚动轴承故障模式及来源，并直观感受噪声信号的影响。
3.基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法的程序开发：构建信号处理流程，并分析各相关环节的作用和影响；实现各种时频分析和滤波器，并进行处理；对处理过程进行实验验证和结果分析，评估其效果和优劣。
4.完成研究报告，并就研究过程中的亮点、创新点、不足等方面进行总结和展望，提出进一步研究的方向和建议。
四、预期成果
完成基于时频分析的滚动轴承微弱故障信息增强方法的研究，包括理论分析、算法实现和实验验证等环节，形成能够公布的学术论文，在相关领域发表论文，并参与相关学术会议报告。
五、研究时间安排
本项目研究时间为4个月，主要分为5个阶段：
第一阶段1个月论文研究与文献检索、故障信号特征提取研究
第二阶段1个月信号处理流程设计及各环节算法实现
第三阶段1个月实验设计及数据预处理
第四阶段1个月数据结果分析与效果评估
第五阶段1个月论文撰写、修改和定稿
六、指导要求
1.指导老师要提供研究思路和方向，及时给予指导和意见。
2.指导老师要合理安排时间，定期听取研究进展情况，对存在的问题进行解答和指导。
3.指导老师要对研究过程中的重要环节进行定期审核，确保研究方向的正确性。
4.指导老师要督促研究生严格按时完成各阶段任务，并监督论文撰写进度，确保论文质量。
七、参考文献
[1]Yu-ShengTang,Ju-PingQinandChien-HsingHsu.Anovelmethodforsignaldenoisingusingacombinationofdiscretewavelettransformandindependentcomponentanalysis[J].JournalofSoundandVibration,2006,292(1):1-13.
[2]HsuChien-Jung.Enhancingfaultfeatureextractionbyempiricalmodedecompositioninrollingelementbearings[J].MechanicalSystemsandSignalProcessing,2009,23(3):553–567.
[3]李需要、黄卫明.基于小波变换的轴承故障特征提取方法研究[J].仪器仪表学报,2015,36(8):1913–1919.
[4]DangJian-Min,ZhaoGuang-Zhou,ChenGang.ResearchonfaultdiagnosisofrollingbearingbasedonVMDandSVM[J].JournalofVibrationandShock,2016(18):129–135.
[5]GaoLin-Yuan,XieBo,QiangJiu-Ling,etal.Enhancingrollingbearingfaultdiagnosisusingmanifold-basedsparserepresentation[J].JournaloftheFranklinInstitute,2017,354(9):3635–3653.