變尺度共振理論及其在故障診斷中的應用

目錄
第1章 變尺度隨機共振理論 1
1.1 經典隨機共振 1
1.2 自適應隨機共振 5
1.3 歸一化變尺度隨機共振 8
1.4 普通變尺度隨機共振 10
1.5 二次采樣隨機共振 16
1.6 本章小結 17
參考文獻 17
第2章 群智能優(yōu)化算法 20
2.1 人工魚群優(yōu)化算法 20
2.1.1 人工魚群優(yōu)化算法的思想 20
2.1.2 人工魚群優(yōu)化算法的流程 21
2.1.3 人工魚群優(yōu)化算法的實現(xiàn) 21
2.2 隨機權重粒子群優(yōu)化算法 30
2.2.1 隨機權重粒子群優(yōu)化算法的思想 30
2.2.2 隨機權重粒子群優(yōu)化算法的流程 31
2.2.3 隨機權重粒子群優(yōu)化算法的實現(xiàn) 33
2.3 自適應權重粒子群優(yōu)化算法 35
2.3.1 自適應權重粒子群優(yōu)化算法的思想 35
2.3.2 自適應權重粒子群優(yōu)化算法的流程 37
2.3.3 自適應權重粒子群優(yōu)化算法的實現(xiàn) 39
2.4 量子粒子群優(yōu)化算法 42
2.4.1 量子粒子群優(yōu)化算法的思想 42
2.4.2 量子粒子群優(yōu)化算法的流程 43
2.4.3量子粒子群優(yōu)化算法的實現(xiàn) 43
2.5云自適應遺傳算法 48
2.5.1 遺傳算法基本思想 48
2.5.2 遺傳算法的基本操作 49
2.5.3 云自適應遺傳算法的思想 49
2.5.4 云自適應遺傳算法的實現(xiàn) 50
2.6 本章小結 58
參考文獻 58
第3章 滾動軸承故障振動信號 60
3.1 常見失效模式 60
3.1.1 疲勞失效 60
3.1.2 磨損失效 62
3.2 滾動軸承故障振動仿真信號 64
3.2.1外圈故障振動仿真信號 64
2.3.2 內圈故障振動仿真信號 65
3.2.3滾動體故障振動仿真信號 67
3.3 滾動軸承故障振動實驗信號 67
3.3.1 實驗臺1及實驗信號 67
3.3.2 實驗臺2及實驗信號 69
3.4 軸承振動信號預處理 75
3.4.1 信號解調 75
3.4.2 信號濾波 77
3.5本章小結 79
參考文獻 79
第4章 雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)變尺度隨機共振理論及應用 81
4.1 過阻尼雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)變尺度隨機共振 81
4.2 欠阻尼雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)變尺度隨機共振 86
4.2.1 欠阻尼雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)普通變尺度隨機共振理論 86
4.2.2 基于欠阻尼普通變尺度隨機共振的微弱特征信息提取 88
4.2.3 基于欠阻尼普通變尺度隨機共振的滾動軸承故障診斷 92
4.3 本章小結 95
參考文獻 95
第5章 級聯(lián)分段線性系統(tǒng)變尺度隨機共振理論及應用 97
5.1 級聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機共振理論與應用 97
5.1.1 分段線性系統(tǒng)隨機共振理論 97
5.1.2 級聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機共振理論 99
5.1.3 級聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機共振仿真驗證 100
5.1.4 級聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機共振實驗驗證 104
5.2 級聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機共振與經驗模態(tài)分解 111
5.2.1 經驗模態(tài)分解法 111
5.2.2 經驗模態(tài)分解仿真驗證 112
5.2.3 經驗模態(tài)分解實驗驗證 115
5.3 本章小結 119
參考文獻 120
第6章 周期勢系統(tǒng)變尺度隨機共振理論及應用 122
6.1 周期勢系統(tǒng)變尺度隨機共振 122
6.2 基于周期勢系統(tǒng)變尺度隨機共振的滾動軸承故障診斷 124
6.2.1 基于普通變尺度的周期勢系統(tǒng)變尺度隨機共振流程 124
6.2.2 實驗驗證 124
6.3 周期勢系統(tǒng)變尺度隨機共振與經驗模態(tài)分解 130
6.3.1 周期勢系統(tǒng)變尺度隨機共振與經驗模態(tài)分解結合的處理流程 130
6.3.2 仿真驗證 131
6.3.3 實驗驗證 136
6.4 本章小結 145
參考文獻 146
第7章 分數次冪系統(tǒng)變尺度隨機共振理論及應用 147
7.1 分數次幕系統(tǒng)隨機共振 147
7.1.1 分數次冪系統(tǒng) 147
7.1.2 I型分數次冪系統(tǒng)的隨機共振現(xiàn)象 148
7.1.3 Ⅱ型分數次冪系統(tǒng)的隨機共振現(xiàn)象 154
7.2 分數次冪系統(tǒng)變尺度隨機共振及應用 160
7.2.1 分數次冪系統(tǒng)變尺度隨機共振 160
7.2.2 軸承微弱故障特征提取 162
7.3 本章小結 170
參考文獻 170
第8章 基于變尺度隨機共振理論的未知信息識別 172
8.1 基于改進信噪比指標的隨機共振 172
8.1.1 改進的信噪比指標 172
8.1.2 ISNR指標在滾動軸承故障診斷中的應用 173
8.2 基于PMV指標的隨機共振 178
8.2.1 基于PMV指標隨機共振的未知信號恢復 178
8.2.2 PMV指標隨機共振響應分析 185
8.3 基于幅域指標與頻率搜索的變尺度隨機共振 188
8.3.1 幅域指標定義 188
8.3.2 幅域指標隨機共振 188
8.3.3 未知故障特征自適應搜索 190
8.3.4 滾動軸承故障特征自適應搜索驗證 191
8.4 本章小結 202
參考文獻 203
第9章 泊松白噪聲背景下的變尺度隨機共振理論及應用 204
9.1 泊松白噪聲激勵的隨機共振系統(tǒng)變尺度分析 204
9.2 泊松白噪聲參數對隨機共振響應的影響 207
9.2.1 欠阻尼普通變尺度隨機共振系統(tǒng)響應 207
9.2.2 欠阻尼普通變尺度自適應隨機共振系統(tǒng)響應 210
9.3 泊松白噪聲在滾動軸承故障診斷中的應用 213
9.4 本章小結 218
參考文獻 218
第10章 有界噪聲背景下的二次采樣隨機共振理論及應用 219
10.1 有界噪聲模型 219
10.2 有界噪聲背景下的隨機共振 223
10.2.1 有界噪聲背景下的二次采樣隨機共振分析流程 223
10.2.2 簡諧特征信號提取 223
10.2.3 振動共振增強隨機共振 229
10.3 有界噪聲背景下滾動軸承振動故障特征信息提取 232
10.3.1 低轉速滾動軸承振動故障特征信息提取 233
10.3.2 振動共振增強滾動軸承振動故障特征信息提取效率 237
10.4 本章小結 240
參考文獻 241
第11章 非周期二進制信號激勵下的變尺度隨機共振 242
11.1 慢變信號激勵下分數階系統(tǒng)的非周期隨機共振 242
11.2 快變信號激勵下分數階系統(tǒng)的變尺度隨機共振 247
11.3 本章小結 254
參考文獻 254
第12章 調頻信號激勵下的變尺度隨機共振 256
12.1 分段變尺度處理思想 256
12.2 以互相關系數為指標的分段變尺度隨機共振 257
12.3 以譜放大因子為指標的分段變尺度隨機共振 261
12.4 本章小結 262
參考文獻 263
第13章 變尺度振動共振理論及應用 264
13.1 基于經典指標的變尺度振動共振 264
13.1.1數值模擬 265
13.1.2 實驗驗證 267
13.1.3 考慮噪聲時的變尺度振動共振 271
13.2 基于改進指標的變尺度振動共振 274
13.2.1 改進響應幅值指標的自適應振動共振 274
13.2.2 改進信噪比指標的級聯(lián)自適應振動共振 279
13.3 本章小結 283
參考文獻 284
第14章 變尺度系統(tǒng)共振理論及應用 287
14.1 非線性系統(tǒng)共振理論及應用 287
14.1.1 數值仿真 287
14.1.2 實驗驗證 292
14.2 分數階系統(tǒng)共振理論及應用 296
14.2.1 數值仿真 297
14.2.2 實驗驗證 304
14.2.3 分數階系統(tǒng)共振與隨機共振和振動共振的比較 310
14.3 本章小結 313
參考文獻 314
索引 316