机械故障特征提取的循环平稳理论及方法

循环平稳信号是一类特殊的非平稳信号，其统计特征具有随时间呈周期变化的特点。旋转机械由于周期运行方式其振动信号具有循环平稳特性，因此利用循环平稳分析方法能够提取出在平稳假设下所不能得到的隐藏故障特征信息，为有效地分离和识别旋转机械早期微弱故障特征提供可能。《机械故障特征提取的循环平稳理论及方法》基于循环统计量理论，首先系统详细给出一阶循环统计量（循环均值）、二阶循环系统量（循环自相关和谱相关密度）以及高阶循环统计量（高阶循环矩、高14-循环累积量以及相应的循环矩谱、循环累计量谱）的理论与方法。在此基础上，以滚动轴承、齿轮及齿轮箱等典型旋转机械设备或零部件为研究对象，分别从建立循环平稳模型、分析循环平稳特征、创建故障特征提取方法、诊断理论和应用等不同角度，全新演绎了将循环平稳信号处理的基本理论运用于机械设备故障特征提取的循环平稳理论和方法。主要创新方面包括：①提出了循环平稳解调分析方法：②提出了循环频率域切片分析方法；③提出了循环频率域能量累积因子的概念：④针对典型机械零部件，研究了循环平稳信号处理方法在滤波、时频分析、高阶谱分析等方面的应用。