轴承作为旋转机械的重要组件之一,及时对其进行健康监测与更换可有效避免设备停机,减少经济损失。首先基于自构建关联噪声驱动下的随机共振系统(stochastic resonance system driven by self-constructingly correlated noise, DSCSR),...轴承作为旋转机械的重要组件之一,及时对其进行健康监测与更换可有效避免设备停机,减少经济损失。首先基于自构建关联噪声驱动下的随机共振系统(stochastic resonance system driven by self-constructingly correlated noise, DSCSR),推导了在正弦激励下该系统输出的理论信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)。研究发现通过调节此非线性系统的参数可观察到随机共振现象。其次,针对将随机共振现象用于故障诊断时需要准确的先验知识这一局限性,进一步提出了基于功率谱的信噪比评价指标,并以此来确定非线性系统随机共振发生时的最优系统参数,对最优参数系统输出信号进行功率谱分析来判断故障类型。最后,通过轴承故障诊断试验以及实际风机轴承内圈故障实例证明了DSCSR方法的有效性,以及其增强微弱故障特征并抑制其他谐波以及噪声的干扰的能力。展开更多
本文研究了含信号调制噪声和频率波动的小时滞线性分数阶振子的随机共振.利用分数阶Shapiro-Loginov公式和Laplace变换技巧,本文首先推导了系统响应的一阶稳态矩和稳态响应振幅增益(Output Amplitude Gain, OAG)的解析表达式,然后讨论...本文研究了含信号调制噪声和频率波动的小时滞线性分数阶振子的随机共振.利用分数阶Shapiro-Loginov公式和Laplace变换技巧,本文首先推导了系统响应的一阶稳态矩和稳态响应振幅增益(Output Amplitude Gain, OAG)的解析表达式,然后讨论了分数阶、时滞和噪声参数对OAG的影响.结果显示:各参数对OAG的影响均呈现非单调变化的特点,表明系统出现广义随机共振.特别地,分数阶与时滞的协同作用可能诱导随机共振的多样化.这就为在一定范围内调控随机共振提供了可能.展开更多
文摘针对传统随机共振系统(Stochastic resonance,SR)的参数选择和未考虑历史信息影响随机共振效果的问题,提出一种基于改进布谷鸟算法(Ranking-based Adaptive Cuckoo Search,RACS)的自适应改进势模型随机共振方法。首先,对大参数信号进行移频尺度变换处理,使其满足SR的绝热近似理论要求;其次,提出一种时延分数阶偏置非线性过阻尼随机共振系统(Time-delayed Overdamped Stochastic Resonance System with Fractional Deflection Nonlinearity,TFODF-SR),并研究势模型参数对随机共振效果的影响;进而利用以信噪比作为评价函数的RACS算法自适应确定随机共振系统的结构参数;最后经过时、频域分析提取出滚动轴承故障特征。通过仿真与实测实验分析对所提出方法相比于传统SR系统及没有引入时延反馈项的ODF系统(Overdamped System with Fractional Deflection Nonlinearity,ODF)在滚动轴承故障提取上的有效性和优越性进行验证。
文摘本文研究了含信号调制噪声和频率波动的小时滞线性分数阶振子的随机共振.利用分数阶Shapiro-Loginov公式和Laplace变换技巧,本文首先推导了系统响应的一阶稳态矩和稳态响应振幅增益(Output Amplitude Gain, OAG)的解析表达式,然后讨论了分数阶、时滞和噪声参数对OAG的影响.结果显示:各参数对OAG的影响均呈现非单调变化的特点,表明系统出现广义随机共振.特别地,分数阶与时滞的协同作用可能诱导随机共振的多样化.这就为在一定范围内调控随机共振提供了可能.
