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小波变换在机械故障信号检测中的应用

摘要：小波变换由于具有良好的时频局部特性，能够反映信号在局部范围内的特征，是机械故障诊断中信号突变点检测的有力工具。文中阐述了小波变换用于机械振动信号的突变点检测以发现机械故障的方法，根据对振动信号小波变换的系数模极值点来定位突变点，检测机械故障。实例仿真表明，该方法可以发现故障机械振动信号带有的奇异性，实现机械的故障诊断。
　　 关键词：小波变换故障诊断信号奇异性突变检测
　　
　　
　　 在机械故障诊断中，对突变信号的检测是一个重要的研究课题[1]。故障通常表现为输出信号发生突变，长期以来，Fourier变换是检测信号突变点的主要工具，其方法是研究信号在Fourier变换域的衰减以推断是否具有突变及突变点振幅的大小。但Fourier变换缺乏空间局部性，它只能确定一个信号突变的整体性质，而难以确定突变点在空间的位置及分布情况。经过改进以后的短时Fourier分析，具备了时频局部化特性，但信号的时间分辨率和频率分辨率受所选时窗函数的制约，难以满足可变分辨率和高分辨率信号分析的要求。小波变换具有空间局部化性质，能够把任何信号映射到由一个基小波伸缩、平移而成的一组基函数上，实现信号在不同频带，不同时刻的合理分离，这种分离相当于同时使用一个低通滤波器和一个带通滤波器而不丢失原始信息[2]。因此，利用小波变换来分析机械故障过程中输出信号的突变及突变点位置和突变点振幅的大小是比较有效的。
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