19146

2147 دكتري

دكتري

كنترل و ارتعاشات

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

چهارده، 122ص. : مصور، جدول، نمودار

1402/10/16

كتابنامه

مكانيك

پرديس

1402/10/16

23002934

روش تفكيك مود تجربي) (EMD در سال 1998 به عنوان يك روش تحليل زمان-فركانس تطبيقي براي تجزيه سيگنال‌هاي خروجي سيستم‌هاي غيرخطي و غير ثابت به مجموعه‌اي از توابع حالت ذاتي (IMF) ارائه گرديد. از آن زمان اين روش به طور گسترده در پردازش سيگنال استفاده مي‌شود. به دست آوردن منحني پوش از نقاط بيشينه و كمينه محلي سيگنال يكي از مهمترين مراحل در الگوريتم EMD است كه تاثير زيادي در صحت نتايج آن دارد. به همين دليل در سال‌هاي گذشته مقالات زيادي در زمينه ارائه منحني پوش مناسب ارائه شده است . اين مقالات در دو حوزه متمركز هستند، به دست آوردن روش بهينه جهت ميانيابي و نقاطي كه بايد جهت ميانيابي انتخاب شوند. در رساله حاضردر قسمت اول مهم‌ترين روش‌هاي پيشنهادي جهت ميانيابي بررسي شد و روش پيشنهادي استفاده از منحني‌هاي بادامك نيزارائه گرديد. نتايج به دست آمده نشان داد كه روش استفاده از منحني هموار درجه 3 كه از ابتدا در الگوريتم EMD استفاده شده است نسبت به كليه روش‌ها نتايج بهتري دارد. درقسمت دوم بر روي استفاده از نقاط بهينه جهت به دست آوردن منحني پوش كار شد. در روش EMD، منحني‌هاي پوش پاييني و بالايي بايد به ترتيب نقاط كمينه و بيشينه محلي سيگنال را درون يابي كنند. در اين‌جا يك روش بهبود يافته EMD بر اساس نقاط درون يابي جديد كه نقاط عطف ويژه (SIPn) سيگنال هستند پيشنهاد شد. اين نقاط در سيگنال و (n-1) مشتق اول آن مشخص مي شوند ودر كنار نقاط فرين به عنوان نقاط درون يابي كمكي در نظر گرفته مي شوند. بنابراين منحني هاي پوش بالايي و پاييني نه تنها بايد از نقاط فرين بلكه از مجموعه نقاط SIPn نيز عبور كنند. با افزودن هر مجموعه SIPi (i=1,2,...,n) به نقاط درون يابي، وضوح فركانسي EMD تا حد معيني بهبود مي يابد. اثربخشي SIPn-EMD پيشنهادي با تجزيه سيگنال‌هاي ساختگي دوجزئي و سه جزئي و همچنين تجزيه سيگنال ارتعاشي بلبرينگ معيوب تأييد گرديد.

The Empirical Mode Decomposition (EMD) algorithm has been widely used as an adaptive time-frequency analysis method to decompose nonlinear and non-stationary signals into sets of Intrinsic Mode Functions (IMFs). In the traditional EMD, the lower and upper envelopes should interpolate the minimum and maximum points of the signal, respectively. In this thesis, an improved EMD method is proposed based on the new interpolation points which are Special Inflection Points (SIPn) of the signal. These points are identified in the signal and it's first (n-1) derivatives and considered as auxiliary interpolation points in addition to the extrema. Therefore, the upper and lower envelopes not only should pass through the extrema but also these SIPn sets of points. With the addition of each SIPi set (i=1,2,…,n) to the interpolation points, the frequency resolution of EMD is improved to a certain extent. The effectiveness of the proposed SIPn-EMD is validated by decomposition of synthetic and experimental bearing vibration signals.

سعيد ضيائي راد

حسن نحوي

علي لقماني , احسان يزديان , مهدي بهزاد