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光滑凝聚函数小波算法在采煤机截齿载荷去噪中的应用

白杨溪 陈洪月 陈洪岩 王鑫

白杨溪,陈洪月,陈洪岩, 等. 光滑凝聚函数小波算法在采煤机截齿载荷去噪中的应用[J]. 机械科学与技术,2020,39(12):1944-1951 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190338
引用本文: 白杨溪,陈洪月,陈洪岩, 等. 光滑凝聚函数小波算法在采煤机截齿载荷去噪中的应用[J]. 机械科学与技术,2020,39(12):1944-1951 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190338
Bai Yangxi, Chen Hongyue, Chen Hongyan, Wang Xin. Application of Smooth Aggregate Function Wavelet Algorithm in Denoising of Shearer Pick Load[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(12): 1944-1951. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190338
Citation: Bai Yangxi, Chen Hongyue, Chen Hongyan, Wang Xin. Application of Smooth Aggregate Function Wavelet Algorithm in Denoising of Shearer Pick Load[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(12): 1944-1951. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190338

光滑凝聚函数小波算法在采煤机截齿载荷去噪中的应用

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190338
基金项目: 国家自然科学基金项目(51874157)、国家自然科学基金青年科学基金项目(52004119)、国家能源研发(实验)中心重大项目(2010_215)及辽宁省教育厅项目(LJ2019QL018)资助
详细信息
    作者简介:

    白杨溪(1992−),博士,研究方向为机械系统建模与仿真,1105499564@qq.com

    通讯作者:

    陈洪月,教授,博士生导师,博士,chyxiaobao@126.com

  • 中图分类号: TP274

Application of Smooth Aggregate Function Wavelet Algorithm in Denoising of Shearer Pick Load

  • 摘要: 针对采煤机截齿载荷中含有噪声问题,提出了基于一种光滑凝聚函数的小波去噪算法,为了更全面地评估去噪效果,构建了综合评价指标。依据截齿载荷信号特点,选取含有噪声的Blocks、Bumps和Leleccum作为测试信号。采用本文方法对测试信号进行去噪处理,经综合评价得到sym5小波基3层分解时去噪效果最佳,并通过横向与软、硬阈值小波去噪算法对比。结果表明:本文方法对应Blocks、Bumps以及Leleccum信号综合评价指标S分别为0.31、021和0.15,相比与传统方法去噪效果提升了0.02~0.09,最后将本文方法应用到截齿载荷信号去噪中,并取得了良好的效果。
  • 图  1  测试系统原理图

    图  2  实验现场

    图  3  截齿载荷的时间历程曲线

    图  4  空载噪声概率密度图

    图  5  3种阈值函数对比图($\lambda = {\rm{1}}{\rm{.5}}$

    图  6  3个原始测试型号图像

    图  7  3个含噪声的测试信号

    图  8  不同小波基阶数及不同分解层数下测试信号的综合评价指标对比曲线

    图  9  不同阈值函数对含噪声Blocks信号去噪效果对比图

    图  10  不同阈值函数对含噪声Bumps信号去噪效果对比图

    图  11  不同阈值函数对含噪声Leleccum信号去噪效果对比图

    图  12  去噪后的截齿载荷时间历程曲线

    表  1  去噪效果评价表

    信号去噪方法SNRRMSErs
    Blocks 硬阈值 20.67 213.65 6.65 0.38
    软阈值 22.08 181.66 1.57 0.33
    本文方法 24.70 182.15 1.30 0.31
    Bumps 硬阈值 21.53 177.87 0.97 0.23
    软阈值 21.64 177.87 0.97 0.23
    本文方法 23.13 177.76 0.72 0.21
    Leleccum 硬阈值 26.60 180.64 7.18 0.25
    软阈值 27.64 180.34 6.19 0.24
    本文方法 32.12 163.49 0.47 0.15
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-17
  • 网络出版日期:  2020-12-08
  • 刊出日期:  2020-12-05

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