留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

线性外推法和相似极值法耦合抑制EMD端点效应

何振鹏 朱志琪 谢海超 王雅文 徐唐进 郑婕 付雪迎 杜超平 何锐

何振鹏, 朱志琪, 谢海超, 王雅文, 徐唐进, 郑婕, 付雪迎, 杜超平, 何锐. 线性外推法和相似极值法耦合抑制EMD端点效应[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(8): 1200-1206. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0801
引用本文: 何振鹏, 朱志琪, 谢海超, 王雅文, 徐唐进, 郑婕, 付雪迎, 杜超平, 何锐. 线性外推法和相似极值法耦合抑制EMD端点效应[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(8): 1200-1206. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0801
He Zhenpeng, Zhu Zhiqi, Xie Haichao, Wang Yawen, Xu Tangjin, Zheng Jie, Fu Xueying, Du Chaoping, He Rui. The Coupling of Linear Extrapolation Method and Similar Extreme Extension Method to Restrain Boundary Effect of EMD[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(8): 1200-1206. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0801
Citation: He Zhenpeng, Zhu Zhiqi, Xie Haichao, Wang Yawen, Xu Tangjin, Zheng Jie, Fu Xueying, Du Chaoping, He Rui. The Coupling of Linear Extrapolation Method and Similar Extreme Extension Method to Restrain Boundary Effect of EMD[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(8): 1200-1206. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0801

线性外推法和相似极值法耦合抑制EMD端点效应

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2018.0801
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51505482,61603395)、中国民航局科技计划项目(MHRD20160106)、中国民航大学科研启动基金项目(2014QD02S)及福建省清洁燃烧与能源高效利用工程技术研究中心开放课题项目(KF201703)资助

详细信息
    作者简介:

    何振鹏(1985-),讲师,硕士生导师,博士,研究方向为机械摩擦学、机械故障诊断,hezhenpeng@tju.edu.cn

The Coupling of Linear Extrapolation Method and Similar Extreme Extension Method to Restrain Boundary Effect of EMD

  • 摘要: 在应用经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)进行机械故障诊断过程中,存在上下包络线拟合时产生端点效应的现象。在线性外推法和相似极值法的基础上,考虑信号内部的极值变化稳定性的情况,对EMD端点延拓进行了改进。通过计算信号内部的方差,确定信号内部稳定性的强弱。在信号内部变化平稳但稳定性较弱的情况下,采用相似极值延拓法,最大程度地保护信号内部的平稳性;在信号内部波动性较强的情况下,考虑到信号内部发生异常,采用线性外推法对信号两端进行预测延拓。模拟信号仿真和滚动轴承滚动体故障的实例分析。结果表明,该方法能有效地抑制EMD方法的端点效应。
  • [1] Huang N E, Shen Z, Long S R, et al. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis[J]. Proceedings of the Royal SocietyA, 1998,454(1971):903-995
    [2] Huang N E. Computer implemented empirical mode decomposition method, apparatus and article of manufacture:US, 5983162[P]. 1999-11-09
    [3] 曹冲峰,杨世锡,杨将新.一种抑制EMD端点效应新方法及其在信号特征提取中的应作用[J].振动工程学报,2008,21(6):588-593 Cao C F, Yang S X, Yang J X. A new method for restraining the end effect of empirical mode decomposition and its applications to signal feature extraction[J]. Journal of Vibration Engineering, 2008,21(6):588-593(in Chinese)
    [4] 苏东林,郑昊鹏.一种解决经验模态分解端点效应的边界延拓法[J].航空学报,2016,37(3):960-969 Su D L, Zheng H P. A boundary extension method for empirical mode decomposition end effect[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2016,37(3):960-969(in Chinese)
    [5] 李钊,周晓军,徐云.基于均生函数周期叠加外推法的EMD端点问题的研究[J].振动与冲击,2013,32(15):138-143 Li Z, Zhou X J, Xu Y. End effect treatment for EMD based on the period superposition extrapolation of mean generating function[J]. Journal of Vibration and Shock, 2013,32(15):138-143(in Chinese)
    [6] 杨斌,陈桂明,刘建友.基于标准互相关函数的经验模态分解端点效应处理方法[J].机械工程学报,2013,49(5):63-68 Yang B, Chen G M, Liu J Y. Method of empirical mode decomposition end effect based on standardized cross-correlation function[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2013,49(5):63-68(in Chinese)
    [7] 潘东夏,方世良.时间迭代法处理EMD中的边界效应[J].声学技术,2009,28(6):70-73 Pan D X, Fang S L. Time iterative method to deal with border effect during EMD[J]. Technical Acoustics, 2009,28(6):70-73(in Chinese)
    [8] 何立志.希尔伯特-黄变换及其在结构损伤识别中的应用[D].北京:北京工业大学,2006 He L Z. Hilbert-Huang transform(HHT) and its appli-cation in structural damage identification[D]. Beijing:Beijing University of Technology, 2006(in Chinese)
    [9] 盖强,马孝江,张海勇,等.一种消除局域波法中边界效应的新方法[J].大连理工大学学报,2002,42(1):115-117 Ge Q, Ma X J, Zhang H Y, et al. New method for processing end effect in local wave method[J]. Journal of Dalian University of Technology, 2002,42(1):115-117(in Chinese)
    [10] 白春华,周宣赤,林大超,等.消除EMD端点效应的PSO-SVM方法研究[J].系统工程理论与实践,2013,33(5):1298-1306 Bai C H, Zhou X C, Lin D C, et al. PSO-SVM method based on elimination of end effects in EMD[J]. Systems Engineering-Theory & Practice, 2013,33(5):1298-1306(in Chinese)
    [11] 蔡艳平,李艾华,石林锁,等.EMD端点效应的改进型混沌延拓方法及其在机械故障诊断中的应用[J].振动与冲击,2011,30(11):46-52 Cai Y P, Li A H, Shi L S, et al. Processing method for end effects of EMD based on improved chaos forecasting model and its application in machinery fault diagnosis[J]. Journal of Vibration and Shock, 2011,30(11):46-52(in Chinese)
    [12] 尹爱军,王璇.PDE信号修补方法及在EMD端点效应处理中的应用[J].振动与冲击,2012,31(2):6-9, 61 Yin A J, Wang X. Signal restoring based on PDE and its application in end effect processing of EMD[J]. Journal of Vibration and Shock, 2012,31(2):6-9, 61(in Chinese)
    [13] 李勇,方兆本,韦勇凤.基于局部多项式回归的EMD端点效应抑制[J].中国科学技术大学学报,2014,44(9):786-792 Li Y, Fang Z B, Wei Y F. Suppressing end effect of EMD based on local polynomial regression[J]. Journal of University of Science and Technology of China, 2014,44(9):786-792(in Chinese)
    [14] 杨贤昭.基于经验模态分解的故障诊断方法研究[D].武汉:武汉科技大学,2012 Yang X Z. Research on fault diagnosis method based on empirical mode decomposition[D]. Wuhan:Wuhan University of Science and Technology, 2012(in Chinese)
    [15] 沈路,周晓军,张志刚,等.Hilbert-Huang变换中的一种端点延拓方法[J].振动与冲击,2009,28(8):168-171,174 Shen L, Zhou X J, Zhang Z G, et al. Boundary-extension method in Hilbert-Huang transform[J]. Journal of Vibration and Shock, 2009,28(8):168-171,174(in Chinese)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1058
  • HTML全文浏览量:  60
  • PDF下载量:  737
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-02
  • 刊出日期:  2018-08-05

目录

    /

    返回文章
    返回