基于自适应稀疏表征的声振多源信号分离方法研究

基本信息
批准号:51805022
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:宋浏阳
学科分类:
依托单位:北京化工大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:袁洪芳,曹晰,郝彦嵩,李国正,任帮月,董方
关键词:
稀疏表示特征提取盲源分离故障诊断多源信号
结项摘要

The intershaft bearing is a substantial component of advanced equipment, such as aero-engine and double-rotor centrifuge. Due to the transmission path of vibration signals is complex because of the special structure of the equipment, the effective fault signals of intershaft bearing are difficult to be measured. Therefore, the condition monitoring and fault diagnosis of main shaft bearing are difficult. This project aims at the research of feature extraction method and fault diagnosis method of intershaft bearing. In this project, sound signal and vibration signal are combined with verification experiments. This project will make a study on the separation method of vibro-acoustic multi-source signals based on adaptive sparse representation and blind source separation method. The distribution model of sound pressure will be established by acoustics numerical simulation method to probe how did the signals mixed, and optimize the position of sensors. Hybrid sparse dictionary and adaptive sparse optimization algorithm will be established, and combined with peak hold down-sampling method, in order to execute the signal feature-based sparse representation. The study on estimation algorithm of the matrix and signal sources will be carried out. The estimation accuracy of the mixing matrix will be improved. Sparse optimization algorithm will be combined with hybrid sparse dictionary and estimation algorithm to achieve effective separation of multi-source signals. The implementation of this project will enrich the signal blind source separation method and fault diagnosis methods, and provide the research foundation and technical support for the development of the monitoring and diagnosis methods of the aero-engine main shaft bearing.

航空发动机、双转子离心机等高端机械装备部分关键部件(如中介轴承),由于装备结构特殊,振动信号传递路径复杂、难以直接采集,造成关键部件的状态监测与故障诊断困难。为此,本课题拟以航空发动机中介轴承为研究对象,将声音信号与振动信号相结合,开展基于自适应稀疏表征的多源信号分离、故障诊断方法及相关实验研究。应用数值声学方法建立声音信号场强分布模型,探索信号混叠规律,实现故障特征信息感知优化;构建联合稀疏字典,建立自适应稀疏优化求解算法,结合峰值保持降采样算法,实现基于信号特征的自适应稀疏增强表示;研究面向稀疏增强的源信号数及混合矩阵估计方法,提高混合矩阵估计精度,结合稀疏优化求解算法,实现欠定多源信号的有效分离与故障诊断。项目的实施将丰富信号盲源分离与故障诊断方法,为拓展航空发动机中介轴承的监测与诊断方法提供研究基础和技术支撑。

项目摘要

中介轴承是双转子离心机、航空发动机等高端装备的关键部件,也是薄弱环节,因其故障导致的严重事故时有发生,其运行状态直接影响设备的性能和安全。本项目面向我国高端装备健康监测的重大战略需求,以中介轴承为对象,开展基于自适应稀疏表征的声振多源信号分离方法研究。重点研究了自适应稀疏字典构建方法,实现信号的理想稀疏表征;发展多源故障信号盲源分离模算法,完成强鲁棒性混合矩阵的准确估计;研究基于声音信号的故障特征提取及状态识别技术,提出多传感信息空间变换策略,建立多种高鲁棒智能诊断方法,实现故障特征信息感知与诊断。本课题的研究成果可为研发航空发动机中介轴承等高端轴承的健康监测系统提供技术支撑与应用基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
2

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
3

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
4

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
5

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020

宋浏阳的其他基金

相似国自然基金

1

基于循环平稳盲源分离技术的潜艇柴油机主要振源信号提取方法研究

批准号:50979109
批准年份:2009
负责人:张永祥
学科分类:E1102
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
2

深海集约型生产装置多振源的盲分离方法研究

批准号:51109158
批准年份:2011
负责人:杜尊峰
学科分类:E1101
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

非稀疏信号的欠定盲源分离研究

批准号:60802064
批准年份:2008
负责人:彭德中
学科分类:F0111
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于自适应感知字典的块稀疏信号重建理论与方法研究

批准号:61261048
批准年份:2012
负责人:黄安民
学科分类:F0111
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目