基于多普勒原子稀疏表示的列车轴承轨边信号消噪研究
发布时间：2021-06-25 15:59
列车轴承健康状况直接影响到列车能否稳定、安全、高效的运行,开展列车轴承运行状态在线监测研究具有重要意义。轨边声学监测是列车轴承在线监测的有效手段之一,本文以我国现役列车轮对轴承NJ（P）3226X1为研究对象,针对轨边信号特点,以稀疏分析为手段,研究轨边声音信号消噪理论。本文针对我国现役列车轮对轴承NJ（P）3226X1人工设置不同类别的单点故障,并介绍了部分实验设备,模拟静态、动态信号的采集方案,随后介绍了现场采集装置。根据轨边信号多普勒时频变化规律,研究了与轨边信号内在时频结构相匹配的Doppler谐波字典、Doppler谐波-冲击复合字典的构造理论与方法,结合匹配追踪算法建立了基于多普勒调制原子字典的匹配分解方法,根据声源空间分布位置不同,提出最优原子筛选和信号重构策略,实现轨边声音信号的消噪。具体来说:第一种方法是构建基于过完备参数化多普勒调制谐波原子库的列车轮对轴承轨边声信号分离方法。具体实现步骤:1、构建Doppler谐波原子库;2、使用匹配追踪算法实现信号稀疏分解;3、根据麦克风到轴承声源的横向、纵向距离及声源信号的共振频带,在投影原子中筛选最优原子,线性组合得到消噪信号...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
滚动轴承的几何参数
内圈以及滚子故障用来模拟相对应的滚动轴承部件的单点的故障工况ｍｉ。其中内、??外故障点设置的宽度约〇．１８ｍｍ及其深度约ｌｍｍ的沟槽。滚动轴承各类部件的??单点故障设置如图２．３示。??９??
实验轴承数据采集通过麦克风采集传送至电脑端进行记录保存。??２．４．３模拟动态实验??本文获取列车滚动轴承动态信号模拟实验现场下图的２．６（ｂ）示，与图２．７侧??视图相对应，静态实验获取轴承故障信号在动态实验中通过高保真音响设备，播??放静态状态下获取的不同类型的故障轴承信号，将声源放置在直线行驶的车辆上??以此来模拟移动故障声源状况，在距车辆直线行驶方向距离为ｒ的位置处与声源??等高放置麦克风，采集轨边声音信号。此次动态实验采集信号零时刻距离声源的??横向距离为１５ｍ左右，即图２．７的Ｌ２，麦克风距声源行驶方向的垂直距离??即图２．７的Ｌ，车辆轴距２７００ｍｍ即图２．７的Ｌ１，此次动态实验中声源??类型三组，每组移动速度２￣３种，具体参数如表２．３示，设置麦克风采样频率的??大小为／ｓ＝２０ｋＨｚ
【参考文献】：
期刊论文
[1]多普勒效应的原理及应用[J]. 徐睦然. 通讯世界. 2019(02)
[2]基于局部频率约束的动态快速匹配追踪方法[J]. 印兴耀,许璐,宗兆云,李坤. 中国石油大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]匹配追踪谱反演处理技术在精细地震解释中的应用[J]. 刘建辉,明君,彭刚. 海洋地质前沿. 2018(11)
[4]应用于微多普勒效应雷达的紧凑型宽带端射阵列天线的研究[J]. 吴多龙,谭富文,吴艳杰. 广东工业大学学报. 2018(06)
[5]台铁普悠玛6432次列车脱轨事故剖析[J]. 夏永波. 消防界(电子版). 2018(20)
[6]一种强噪声背景下微弱超声信号提取方法研究[J]. 王大为,王召巴. 物理学报. 2018(21)
[7]自适应匹配追踪图像超分辨算法[J]. 华臻,张海程,李晋江. 小型微型计算机系统. 2018(10)
[8]基于相关正交匹配追踪算法的风电机组滚动轴承稀疏故障诊断方法[J]. 李继猛,李铭,王慧,张金凤,张云刚. 中国机械工程. 2018(12)
[9]高速列车信息控制系统的故障诊断技术[J]. 周东华,纪洪泉,何潇. 自动化学报. 2018(07)
[10]基于局部字典搜索和多原子匹配追踪的图像逼近算法[J]. 黄亚飞,梁昔明,樊绍胜. 计算机工程与科学. 2018(01)
博士论文
[1]圆形阵列短时分析用于列车轴承道旁声学信号分离与校正的理论研究[D]. 欧阳可赛.中国科学技术大学 2018
[2]列车轴承轨边声学故障信号的声源分离及其去噪研究[D]. 张海滨.中国科学技术大学 2016
[3]基于稀疏表示的图像超分辨率重建方法研究[D]. 徐国明.合肥工业大学 2015
[4]非平稳运行时列车轮对轴承道旁声学故障诊断方法研究[D]. 刘方.中国科学技术大学 2014
[5]列车轴承故障道旁声学诊断关键技术研究[D]. 张翱.中国科学技术大学 2014
[6]基于道旁声学信号的列车滚动轴承故障诊断技术研究[D]. 吴强.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]中国高铁媒介形象呈现研究[D]. 祁晓澄.广东外语外贸大学 2018
[2]基于时频分析的道旁声学信号声源运动参数识别方法研究[D]. 钱强.安徽大学 2018
[3]铁路建设工程标准化管理评价系统构建及平台建设[D]. 杜凯.大连交通大学 2017
[4]高速铁路GSM-R系统的多普勒频移估计与补偿研究[D]. 蔡泽民.兰州交通大学 2017
[5]基于共振稀疏分解的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 姚明超.中国石油大学(北京) 2016
[6]基于图像处理的铁轨表面缺陷自动检测方法研究[D]. 李立.南京航空航天大学 2015
[7]基于多普勒校正的道旁轴承故障诊断的研究[D]. 袁仲洲.中国科学技术大学 2014
[8]基于压缩感知理论的图像多描述编码研究[D]. 王旭培.云南大学 2012
[9]重大交通事故的报道框架研究[D]. 薛洁.兰州大学 2012
[10]图像稀疏去噪算法的并行改进研究[D]. 孙黎明.重庆大学 2011
本文编号：3249499
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
滚动轴承的几何参数
内圈以及滚子故障用来模拟相对应的滚动轴承部件的单点的故障工况ｍｉ。其中内、??外故障点设置的宽度约〇．１８ｍｍ及其深度约ｌｍｍ的沟槽。滚动轴承各类部件的??单点故障设置如图２．３示。??９??
实验轴承数据采集通过麦克风采集传送至电脑端进行记录保存。??２．４．３模拟动态实验??本文获取列车滚动轴承动态信号模拟实验现场下图的２．６（ｂ）示，与图２．７侧??视图相对应，静态实验获取轴承故障信号在动态实验中通过高保真音响设备，播??放静态状态下获取的不同类型的故障轴承信号，将声源放置在直线行驶的车辆上??以此来模拟移动故障声源状况，在距车辆直线行驶方向距离为ｒ的位置处与声源??等高放置麦克风，采集轨边声音信号。此次动态实验采集信号零时刻距离声源的??横向距离为１５ｍ左右，即图２．７的Ｌ２，麦克风距声源行驶方向的垂直距离??即图２．７的Ｌ，车辆轴距２７００ｍｍ即图２．７的Ｌ１，此次动态实验中声源??类型三组，每组移动速度２￣３种，具体参数如表２．３示，设置麦克风采样频率的??大小为／ｓ＝２０ｋＨｚ
【参考文献】：
期刊论文
[1]多普勒效应的原理及应用[J]. 徐睦然. 通讯世界. 2019(02)
[2]基于局部频率约束的动态快速匹配追踪方法[J]. 印兴耀,许璐,宗兆云,李坤. 中国石油大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]匹配追踪谱反演处理技术在精细地震解释中的应用[J]. 刘建辉,明君,彭刚. 海洋地质前沿. 2018(11)
[4]应用于微多普勒效应雷达的紧凑型宽带端射阵列天线的研究[J]. 吴多龙,谭富文,吴艳杰. 广东工业大学学报. 2018(06)
[5]台铁普悠玛6432次列车脱轨事故剖析[J]. 夏永波. 消防界(电子版). 2018(20)
[6]一种强噪声背景下微弱超声信号提取方法研究[J]. 王大为,王召巴. 物理学报. 2018(21)
[7]自适应匹配追踪图像超分辨算法[J]. 华臻,张海程,李晋江. 小型微型计算机系统. 2018(10)
[8]基于相关正交匹配追踪算法的风电机组滚动轴承稀疏故障诊断方法[J]. 李继猛,李铭,王慧,张金凤,张云刚. 中国机械工程. 2018(12)
[9]高速列车信息控制系统的故障诊断技术[J]. 周东华,纪洪泉,何潇. 自动化学报. 2018(07)
[10]基于局部字典搜索和多原子匹配追踪的图像逼近算法[J]. 黄亚飞,梁昔明,樊绍胜. 计算机工程与科学. 2018(01)
博士论文
[1]圆形阵列短时分析用于列车轴承道旁声学信号分离与校正的理论研究[D]. 欧阳可赛.中国科学技术大学 2018
[2]列车轴承轨边声学故障信号的声源分离及其去噪研究[D]. 张海滨.中国科学技术大学 2016
[3]基于稀疏表示的图像超分辨率重建方法研究[D]. 徐国明.合肥工业大学 2015
[4]非平稳运行时列车轮对轴承道旁声学故障诊断方法研究[D]. 刘方.中国科学技术大学 2014
[5]列车轴承故障道旁声学诊断关键技术研究[D]. 张翱.中国科学技术大学 2014
[6]基于道旁声学信号的列车滚动轴承故障诊断技术研究[D]. 吴强.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]中国高铁媒介形象呈现研究[D]. 祁晓澄.广东外语外贸大学 2018
[2]基于时频分析的道旁声学信号声源运动参数识别方法研究[D]. 钱强.安徽大学 2018
[3]铁路建设工程标准化管理评价系统构建及平台建设[D]. 杜凯.大连交通大学 2017
[4]高速铁路GSM-R系统的多普勒频移估计与补偿研究[D]. 蔡泽民.兰州交通大学 2017
[5]基于共振稀疏分解的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 姚明超.中国石油大学(北京) 2016
[6]基于图像处理的铁轨表面缺陷自动检测方法研究[D]. 李立.南京航空航天大学 2015
[7]基于多普勒校正的道旁轴承故障诊断的研究[D]. 袁仲洲.中国科学技术大学 2014
[8]基于压缩感知理论的图像多描述编码研究[D]. 王旭培.云南大学 2012
[9]重大交通事故的报道框架研究[D]. 薛洁.兰州大学 2012
[10]图像稀疏去噪算法的并行改进研究[D]. 孙黎明.重庆大学 2011
本文编号：3249499
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