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1.算法运行效果图预览
2.算法运行软件版本
3.部分核心程序
4.算法理论概述
4.1EMD的基本原理
固有模态函数#xff08;IMF#xff09;
筛分过程
4.2 基于EMD的滚动轴承故障诊断算法
信号预处理
EMD分解
特征提取
故障诊断
5.算法完整程序工程 1.算法运行效…目录
1.算法运行效果图预览
2.算法运行软件版本
3.部分核心程序
4.算法理论概述
4.1EMD的基本原理
固有模态函数IMF
筛分过程
4.2 基于EMD的滚动轴承故障诊断算法
信号预处理
EMD分解
特征提取
故障诊断
5.算法完整程序工程 1.算法运行效果图预览 2.算法运行软件版本
matlab2022a
3.部分核心程序
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axes(handles.axes5)
[x,t,ssf,yy,fxs]plotspec2(IMF(1,:),1/fs);
plot(t,x)
xlabel(Sample number);
ylabel([imf(,num2str(1),)]);
title([imf(,num2str(1),)信号]);
xlim([0,t(end)]);axes(handles.axes7)
plot(ssf,abs(fxs)) % plot magnitude spectrum
xlabel(频率);
ylabel(幅度) % label the axes
title([imf(,num2str(1),)频谱]);axes(handles.axes8)
[yt,Vm]func_baoluo(IMF(1,:),fs,1);
[maxv,maxl]max(Vm);
hold on
plot(yt(maxl),maxv,r*);
title([imf(,num2str(1),)包络谱]);
xlim([0,500]);axes(handles.axes9)
[x,t,ssf,yy,fxs]plotspec2(IMF(2,:),1/fs);
plot(t,x)
xlabel(Sample number);
ylabel([imf(,num2str(2),)]);
title([imf(,num2str(2),)信号]);
xlim([0,t(end)]);axes(handles.axes10)
plot(ssf,abs(fxs)) % plot magnitude spectrum
xlabel(频率);
ylabel(幅度) % label the axes
title([imf(,num2str(2),)频谱]);axes(handles.axes11)
[yt,Vm]func_baoluo(IMF(2,:),fs,1);
[maxv,maxl]max(Vm);
hold on
plot(yt(maxl),maxv,r*);
title([imf(,num2str(2),)包络谱]);
xlim([0,500]);if LEVELview3
figure;
for i1:LEVELview[x,t,ssf,yy,fxs]plotspec2(IMF(i,:),1/fs);subplot(LEVEL,3,3*i-2);plot(t,x) xlabel(Sample number);ylabel([imf(,num2str(i),)]); title([imf(,num2str(i),)信号]);xlim([0,t(end)]);subplot(LEVEL,3,3*i-1);plot(ssf,abs(fxs)) % plot magnitude spectrumxlabel(频率); ylabel(幅度) % label the axestitle([imf(,num2str(i),)频谱]);subplot(LEVEL,3,3*i);[yt,Vm]func_baoluo(IMF(i,:),fs,1);[maxv,maxl]max(Vm);maxvhold onplot(yt(maxl),maxv,r*);title([imf(,num2str(i),)包络谱]);xlim([0,500]);end
end% --- Executes on button press in pushbutton4.
function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton4 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
clc;
clear;
close all;% --- Executes on button press in pushbutton5.
function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton5 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
parameters;figure;
for i1:LEVEL
y_cum cumest(IMF(i,:),4,512);subplot(LEVEL,2,2*i-1);plot(t,x) xlabel(Sample number);ylabel([imf(,num2str(i),)]); title([imf(,num2str(i),)信号]);xlim([0,t(end)]);subplot(LEVEL,2,2*i);plot(y_cum) title([imf(,num2str(i),)高阶谱]);
end
17_013m4.算法理论概述 基于经验模态分解Empirical Mode DecompositionEMD的滚动轴承故障诊断算法是一种有效的非平稳信号处理方法特别适用于处理非线性、非平稳的振动信号。该方法通过自适应地将复杂信号分解为一系列固有模态函数Intrinsic Mode FunctionsIMFs进而提取出信号的时频特征为滚动轴承的故障诊断提供有力支持。
4.1EMD的基本原理 EMD方法的核心思想是根据信号自身的局部时域特性自适应地将其分解为一系列固有模态函数。每个IMF代表信号中不同频率尺度的振荡模式且具有明确的物理意义。
固有模态函数IMF
固有模态函数是满足以下两个条件的函数
在整个数据序列中极值点包括极大值点和极小值点的数量与过零点的数量相等或最多相差一个。在任意时刻由局部极大值点定义的上包络线和由局部极小值点定义的下包络线的均值为零。
筛分过程
EMD通过以下步骤对信号进行筛分得到一系列IMF 4.2 基于EMD的滚动轴承故障诊断算法
信号预处理 首先对采集到的滚动轴承振动信号进行预处理包括降噪、去趋势等以减少噪声和其他干扰因素对故障诊断的影响。
EMD分解 将预处理后的信号作为输入应用EMD方法进行分解得到一系列IMF。每个IMF代表信号中不同频率尺度的振荡模式反映了滚动轴承不同故障特征的信息。
特征提取 从分解得到的IMFs中提取出与滚动轴承故障相关的特征。常用的特征包括IMF的能量、均方根值、峰值、峭度等。这些特征能够有效地描述滚动轴承的状态和故障类型。
故障诊断 利用提取的特征构建故障诊断模型实现对滚动轴承故障类型的自动识别和诊断。 为了验证基于EMD的滚动轴承故障诊断算法的有效性可以采用实验数据进行验证。首先采集不同状态下正常、不同故障类型的滚动轴承振动信号然后应用EMD方法进行信号分解和特征提取最后利用提取的特征训练故障诊断模型并对测试数据进行故障诊断。通过比较诊断结果与真实故障类型的符合程度评估算法的性能和准确性。
5.算法完整程序工程
OOOOO
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