變尺度共振理論及其在故障診斷中的應(yīng)用

目錄
第1章 變尺度隨機(jī)共振理論 1
1.1 經(jīng)典隨機(jī)共振 1
1.2 自適應(yīng)隨機(jī)共振 5
1.3 歸一化變尺度隨機(jī)共振 8
1.4 普通變尺度隨機(jī)共振 10
1.5 二次采樣隨機(jī)共振 16
1.6 本章小結(jié) 17
參考文獻(xiàn) 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(shí)現(xiàn) 21
2.2 隨機(jī)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法 30
2.2.1 隨機(jī)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的思想 30
2.2.2 隨機(jī)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的流程 31
2.2.3 隨機(jī)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn) 33
2.3 自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法 35
2.3.1 自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的思想 35
2.3.2 自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的流程 37
2.3.3 自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的實(shí)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(shí)現(xiàn) 43
2.5云自適應(yīng)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(yīng)遺傳算法的思想 49
2.5.4 云自適應(yīng)遺傳算法的實(shí)現(xiàn) 50
2.6 本章小結(jié) 58
參考文獻(xiàn) 58
第3章 滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào) 60
3.1 常見(jiàn)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(dòng)軸承故障振動(dòng)仿真信號(hào) 64
3.2.1外圈故障振動(dòng)仿真信號(hào) 64
2.3.2 內(nèi)圈故障振動(dòng)仿真信號(hào) 65
3.2.3滾動(dòng)體故障振動(dòng)仿真信號(hào) 67
3.3 滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)實(shí)驗(yàn)信號(hào) 67
3.3.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)1及實(shí)驗(yàn)信號(hào) 67
3.3.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)2及實(shí)驗(yàn)信號(hào) 69
3.4 軸承振動(dòng)信號(hào)預(yù)處理 75
3.4.1 信號(hào)解調(diào) 75
3.4.2 信號(hào)濾波 77
3.5本章小結(jié) 79
參考文獻(xiàn) 79
第4章 雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振理論及應(yīng)用 81
4.1 過(guò)阻尼雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振 81
4.2 欠阻尼雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振 86
4.2.1 欠阻尼雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)普通變尺度隨機(jī)共振理論 86
4.2.2 基于欠阻尼普通變尺度隨機(jī)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(jī)共振的滾動(dòng)軸承故障診斷 92
4.3 本章小結(jié) 95
參考文獻(xiàn) 95
第5章 級(jí)聯(lián)分段線性系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振理論及應(yīng)用 97
5.1 級(jí)聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機(jī)共振理論與應(yīng)用 97
5.1.1 分段線性系統(tǒng)隨機(jī)共振理論 97
5.1.2 級(jí)聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機(jī)共振理論 99
5.1.3 級(jí)聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機(jī)共振仿真驗(yàn)證 100
5.1.4 級(jí)聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機(jī)共振實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 104
5.2 級(jí)聯(lián)分段線性系統(tǒng)隨機(jī)共振與經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解 111
5.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法 111
5.2.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解仿真驗(yàn)證 112
5.2.3 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 115
5.3 本章小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 120
第6章 周期勢(shì)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振理論及應(yīng)用 122
6.1 周期勢(shì)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振 122
6.2 基于周期勢(shì)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振的滾動(dòng)軸承故障診斷 124
6.2.1 基于普通變尺度的周期勢(shì)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振流程 124
6.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 124
6.3 周期勢(shì)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振與經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解 130
6.3.1 周期勢(shì)系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振與經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解結(jié)合的處理流程 130
6.3.2 仿真驗(yàn)證 131
6.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 136
6.4 本章小結(jié) 145
參考文獻(xiàn) 146
第7章 分?jǐn)?shù)次冪系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振理論及應(yīng)用 147
7.1 分?jǐn)?shù)次幕系統(tǒng)隨機(jī)共振 147
7.1.1 分?jǐn)?shù)次冪系統(tǒng) 147
7.1.2 I型分?jǐn)?shù)次冪系統(tǒng)的隨機(jī)共振現(xiàn)象 148
7.1.3 Ⅱ型分?jǐn)?shù)次冪系統(tǒng)的隨機(jī)共振現(xiàn)象 154
7.2 分?jǐn)?shù)次冪系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振及應(yīng)用 160
7.2.1 分?jǐn)?shù)次冪系統(tǒng)變尺度隨機(jī)共振 160
7.2.2 軸承微弱故障特征提取 162
7.3 本章小結(jié) 170
參考文獻(xiàn) 170
第8章 基于變尺度隨機(jī)共振理論的未知信息識(shí)別 172
8.1 基于改進(jìn)信噪比指標(biāo)的隨機(jī)共振 172
8.1.1 改進(jìn)的信噪比指標(biāo) 172
8.1.2 ISNR指標(biāo)在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用 173
8.2 基于PMV指標(biāo)的隨機(jī)共振 178
8.2.1 基于PMV指標(biāo)隨機(jī)共振的未知信號(hào)恢復(fù) 178
8.2.2 PMV指標(biāo)隨機(jī)共振響應(yīng)分析 185
8.3 基于幅域指標(biāo)與頻率搜索的變尺度隨機(jī)共振 188
8.3.1 幅域指標(biāo)定義 188
8.3.2 幅域指標(biāo)隨機(jī)共振 188
8.3.3 未知故障特征自適應(yīng)搜索 190
8.3.4 滾動(dòng)軸承故障特征自適應(yīng)搜索驗(yàn)證 191
8.4 本章小結(jié) 202
參考文獻(xiàn) 203
第9章 泊松白噪聲背景下的變尺度隨機(jī)共振理論及應(yīng)用 204
9.1 泊松白噪聲激勵(lì)的隨機(jī)共振系統(tǒng)變尺度分析 204
9.2 泊松白噪聲參數(shù)對(duì)隨機(jī)共振響應(yīng)的影響 207
9.2.1 欠阻尼普通變尺度隨機(jī)共振系統(tǒng)響應(yīng) 207
9.2.2 欠阻尼普通變尺度自適應(yīng)隨機(jī)共振系統(tǒng)響應(yīng) 210
9.3 泊松白噪聲在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用 213
9.4 本章小結(jié) 218
參考文獻(xiàn) 218
第10章 有界噪聲背景下的二次采樣隨機(jī)共振理論及應(yīng)用 219
10.1 有界噪聲模型 219
10.2 有界噪聲背景下的隨機(jī)共振 223
10.2.1 有界噪聲背景下的二次采樣隨機(jī)共振分析流程 223
10.2.2 簡(jiǎn)諧特征信號(hào)提取 223
10.2.3 振動(dòng)共振增強(qiáng)隨機(jī)共振 229
10.3 有界噪聲背景下滾動(dòng)軸承振動(dòng)故障特征信息提取 232
10.3.1 低轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承振動(dòng)故障特征信息提取 233
10.3.2 振動(dòng)共振增強(qiáng)滾動(dòng)軸承振動(dòng)故障特征信息提取效率 237
10.4 本章小結(jié) 240
參考文獻(xiàn) 241
第11章 非周期二進(jìn)制信號(hào)激勵(lì)下的變尺度隨機(jī)共振 242
11.1 慢變信號(hào)激勵(lì)下分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的非周期隨機(jī)共振 242
11.2 快變信號(hào)激勵(lì)下分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的變尺度隨機(jī)共振 247
11.3 本章小結(jié) 254
參考文獻(xiàn) 254
第12章 調(diào)頻信號(hào)激勵(lì)下的變尺度隨機(jī)共振 256
12.1 分段變尺度處理思想 256
12.2 以互相關(guān)系數(shù)為指標(biāo)的分段變尺度隨機(jī)共振 257
12.3 以譜放大因子為指標(biāo)的分段變尺度隨機(jī)共振 261
12.4 本章小結(jié) 262
參考文獻(xiàn) 263
第13章 變尺度振動(dòng)共振理論及應(yīng)用 264
13.1 基于經(jīng)典指標(biāo)的變尺度振動(dòng)共振 264
13.1.1數(shù)值模擬 265
13.1.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 267
13.1.3 考慮噪聲時(shí)的變尺度振動(dòng)共振 271
13.2 基于改進(jìn)指標(biāo)的變尺度振動(dòng)共振 274
13.2.1 改進(jìn)響應(yīng)幅值指標(biāo)的自適應(yīng)振動(dòng)共振 274
13.2.2 改進(jìn)信噪比指標(biāo)的級(jí)聯(lián)自適應(yīng)振動(dòng)共振 279
13.3 本章小結(jié) 283
參考文獻(xiàn) 284
第14章 變尺度系統(tǒng)共振理論及應(yīng)用 287
14.1 非線性系統(tǒng)共振理論及應(yīng)用 287
14.1.1 數(shù)值仿真 287
14.1.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 292
14.2 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)共振理論及應(yīng)用 296
14.2.1 數(shù)值仿真 297
14.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 304
14.2.3 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)共振與隨機(jī)共振和振動(dòng)共振的比較 310
14.3 本章小結(jié) 313
參考文獻(xiàn) 314
索引 316