基于改进EMD和FastICA的旋转机械耦合故障诊断方法研究

摘要

为研究旋转机械的耦合故障诊断问题,提出一种新的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)改进方法.该方法采用分段三次Hermite插值解决包络线过冲和欠冲问题[10],并结合斜率再优化的极值点延拓加窗函数实现端点效应抑制,进而对EMD分解中包络线拟合的结果进行优化,得到更加精确的内禀模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF).运用包络解调对IMF进行处理,再基于负熵的快速独立分量分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)方法对所得到的解调信号进行分离,最后求解分离信号的包络谱,通过谱分析确定故障的特征频率,实现故障诊断.通过转子不对中-碰摩耦合故障诊断仿真实例表明,该方法能够提取出故障系统转子圆盘振动信号中存在的倍频、分频及2倍频峰值,与不对中-碰摩耦合故障特征吻合,证明了该方法的有效性.