基于IMF包络谱的旋转机械故障信号仿真分析.pdf

河南理工大学学报- 自然科学版 基于IMF 包络谱的旋转机械故障信号仿真分析 霍柳行，董爱华 (河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454000) 摘要：本文简述了经验模态分解（EMD ）的原理，介绍了内禀模态函数（IMF ）包络谱分析方法。依据旋转机械 故障振动信号的特征，文中使用 IMF 包络谱方法对故障模拟信号进行了仿真分析。仿真表明：在旋转机械故障 信号分析中，使用内禀模态包络谱分析方法具有比 FFT 分析以及传统的包络解调分析有更好的效果，能够精确 的识别故障振动信号的特征频率。这为以后分析机械故障信号提供了理论依据，也具有较高的工程实用价值。 关键词：IMF 包络谱；机械故障；信号分析 中图分类号：TN911.6 Simulated Signal Analysis Of Rotating Machinery Faults Based On IMF Envelope Spectrum HUO Liu-hang DONG Ai-hua (School of Electrical Engineering and Automation,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000 China) Abstract :This paper describes the theory of Empirical Mode Decomposition(EMD) briefly, then introduces the analysis method of Intrinsic Mode Function(IMF) envelope spectrum. In terms of the signal feature of vibration faults in Rotating Machinery, one chosen signal which is simulated as faults datas verified the method of IMF envelope spectrum analysis.The simulation results show that the method of IMF spectrum analysis can identify feature frequency of faults vibration signal accurately, and has better effects than FFT method or General Envelop Demodulation analysis in the process of signal analysis about Rotating Machinery Faults. It provides Theoretical basis for faults signal analysis of Rotating Machinery in the future, and it also has superior practical value. Keywords: IMF Envelope Spectrum; Machinery Faults; Signal Analysis 1 引言 在工矿企业的日常生产中，旋转式机械是使用数量较多、应用范围较广的一类机械设备，它的运行状态是企 业生产环节中最至关重要的一环。若一旦发生故障，则会给企业的生产和管理流程带来较大程度的影响，不仅会 造成设备损坏、产品质量下降或生产线停工，导致较大的经济损失，还可能会危及员工的生命安全，污染环境， [1] 造成不良的社会问题 。尤其是对于一些价格昂贵或没有备用装置的关键设备，一旦发生故障，设备本身受损以 [2] 及所造成的整体损失难以估计 。因此，对旋转机械运行状态进行检测、及早发现旋转机械内的故障信号，并对