基于变分模态分解的风机齿轮箱振动信号降噪方法研究

作者：许志华1，潘庭龙2* 日期：2021-03-23/span> 浏览：2105 查看PDF文档

基于变分模态分解的风机齿轮箱振动信号降噪方法研究*
许志华1，潘庭龙2*
（1.盐城工学院 电气工程学院，江苏 盐城 224051；2.江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡 214000）

摘要:针对风机齿轮箱振动信号噪声对系统故障诊断产生干扰的问题，研究了对信号进行降噪处理的方法，提出了一种基于变分模态分析的方法。对数据进行了预处理，通过维纳滤波去除了采集信号中的噪声成分，利用了变分模态分解迭代寻找模型最优解，确定了各分量频率中心和带宽，实现了不同频率成分有效分离；采用了完全非递归分解模型，有效避免了经验模态分解中的模态混叠现象，并且利用局部均值分解自适应的特点，对其分解结果进行了频谱分析，将其作为变分模态分解的模态个数K选取的依据，使得K值最优；通过MATLAB平台仿真对所提方法进行了仿真验证。研究结果表明：所提方法在避免模态混叠的同时，达到了很好的降噪效果并且具有很强的鲁棒性，可以大大减弱风机组故障诊断过程中振动信号噪声的干扰。
关键词:变分模态分解；经验模态分解；局部均值分解；齿轮箱振动；降噪
中图分类号:TH113.1；TB535；TM315          文献标识码:A       文章编号:1001-4551(2021)01-0129-04

本文引用格式:
许志华，潘庭龙.基于变分模态分解的风机齿轮箱振动信号降噪方法研究［J］.机电工程,2021,38(1):129-132.
XU Zhi-hua, PAN Ting-long. Noise reduction method of fan gearbox vibration signal based on variational mode decomposition［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(1):129-132.《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn