本书主要介绍了齿轮箱早期故障精细诊断技术，通过分析齿轮箱瞬变工况下非稳态振动信号，实现早期故障不解体诊断，对避免重大事故、减小经济损失具有重要意义。
第一篇 分数阶傅里叶变换及瞬变工况故障诊断基础
第1章 绪论
1．1 分数阶傅里叶变换的发展及应用现状
1．1．1 分数阶傅里叶变换的发展
1．1．2 分数阶傅里叶变换的特点
1．1．3 分数阶傅里叶变换在信号处理中的应用
1．2 变速器瞬变工况故障诊断
1．2．1 瞬变工况故障诊断意义
1．2．2 瞬变工况故障诊断方法
本章小结
参考文献
第2章 分数阶傅里叶变换的基本理论
2．1 分数阶傅里叶变换定义与陸质
2．1．1 基本定义
2．1．2 主要性质
2．2 分数阶算子及分数阶变换
2．2．1 分数阶算子
2．2．2 分数阶变换
2．3 分数阶傅里叶变换的数值计算
2．3．1 数值计算方法简介
2．3．2 028ktas采样型算法
本章小结
参考文献
第3章 齿轮与轴承常见故障机理分析
3．1 齿轮常见故障机理分析
3．1．1 齿轮常见故障及原因
3．1．2 齿轮振动信号特征
3．2 轴承常见故障机理分析
3．2．1 轴承常见故障及原因
3．2．2 轴承振动信号特征
3．3 瞬变工况信号采集
3．3．1 非稳态信号采集系统．
3．3．2 变速器实验装置与故障设置
3．4 瞬变工况信号重复性分析
3 4．1 阶比分析原理
3．4．2 稳健阶比分析原理．
3．4．3 重复性分析
本章小结
参考文献
第二篇 分数阶域目标分离
第4章 单阶分数阶滤波
4．1 有转速计单阶分数阶滤波
4．1．1 单阶分数阶滤波原理
4．1．2 单阶分数阶滤波参数确定
4．1．3 齿轮故障诊断应用
4．1．4 轴承故障诊断应用
4．2 无转速计单阶分数阶滤波
4．2．1 无转速计FRFT滤波存在的问题
4．2．2 基于1MD确定FRFT阶次原理
4．2．3 基于1MD确定阶次的FRFT滤波实现
4．2．4 齿轮故障诊断应用
本章小结
参考文献
第5章 基于转速自适应分段的多阶分数阶滤波
5．1 多阶分数阶滤波原理
5．2 基于转速自适应分段的多阶FRFT滤波
5．2．1 基于转速信号进行自适应分段
5．2．2 基于转速信号确定FRFT最佳阶次
5．2．3 算法实现与验证
5．3 齿轮故障诊断应用
本章小结
参考文献
第6章 基于稀疏信号分解的无转速计多阶FRFT滤波
6．1 基于FRFT的多尺度线调频基稀疏信号分解
6．1．1 基于多尺度线调频基的稀疏信号分解原理
6．1．2 基于FRFT的多尺度线调频基稀疏信号分解方法
6．1．3 性能分析
6．1．4 应用实例
6．2 基于稀疏信号分解的多阶FRFT滤波
6．2．1 多阶FRFT自适应滤波存在的问题
6．2．2 基于稀疏信号分解的多阶FRFT自适应滤波
6．2．3 仿真分析
6．2．4 应用实例
6．2．5 有效性分析
6．3 基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比分析
6．3．1 无转速计阶比分析原理及存在的问题
6．3．2 基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比原理
6．3．3 仿真分析
6．3．4 应用实例
6．4 齿轮早期故障特征提取
本章小结
参考文献
第三篇 噪声抑制
第7章 基于FRFT滤波的高阶谱与高阶累积量
7．1 高阶累积量与高阶谱原理
7．1．1 高阶累积量
7．1．2 高阶谱
7．2 基于FRFT滤波的单分量阶比双谱
7．2．1 阶比双谱定义及交叉项分析
7．2．2 基于FRFT滤波的单分量阶比双谱算法
7．2．3 单分量阶比双谱消除实测信号交叉项
7．2．4 齿轮早期故障特征提取
7．2．5 有效性分析．
7．3 基于FRFT滤波的四阶累积量切片谱
7．3．1 四阶累积量切片谱
7．3．2 基于FRFT滤波的四阶累积量切片谱算法
7．3．3 齿轮故障特征提取
7．3．4 普适性分析
本章小结
参考文献
第8章 分数阶聚能带时频累加谱
8．工信号的时频分布
8．1．1 时频表示的基本概念
8．1．2 时频分布的一般理论
8．1．3 Wigner-Vi11e分布
8．1．4 模糊函数
8．1．5 Coher1时频分布
8．1．6 时频分布比较分析
8．2 重排Gabor时频分析原理
8．3 多分量1FM信号时频分析存在的两个问题
8．4 分数阶聚能带时频谱及累加谱分析
8．4．1 分数阶聚能带时频谱分析
8．4．2 分数阶聚能带时频累加谱分析
8．5 齿轮早期故障特征提取及有效性分析
8．5．1 齿轮早期故障特征提取
8．5．2 有效性和可靠性分析
本章小结
参考文献
第9章 基于FRFT滤波的全息阶比谱
9．1 全息谱原理与离散实现
9．1．1 二维全息谱
9．1．2 二维全息谱的离散实现．
9．2 基于FRFT滤波的稳健全息阶比i普分析原理与分析步骤
9．2．1 基于FRFT滤波的稳健全息阶比谱原理
9．2．2 基于FRFT滤波的稳健全息阶比谱分析步骤
9．3 齿轮早期故障特征提取
9．3．1 FRFT滤波提取单测点特征
9．3．2 啮合阶比分量的SHOS-FF分析
9．3．3 调制阶比分量的SHOS-FF分析
……
第10章 倒阶次谱分析
第四篇 特征增强
第11章 极坐标角一频分布与对称极坐标
第12章 teager能量算子与极坐标级联增强
本章小结
参考文献
《齿轮箱早期故障精细诊断技术 分数阶傅里叶变换原理及应用》：
3.分数阶聚能带时频谱
选取聚能带内的FRFT结果进行频率分析点数M＝1024的重排Gabor时频分析，耗时仅10.1747s，二挡分量的分数阶聚能带时频谱如图8.13c所示。从图8.13c可以清楚看出存在3个分量，且界限清晰，各分量彼此分开，12000点附近能量最为突出，是二挡啮合频率分量，左侧比较突出的是常啮合齿轮分量，右侧为转频分量，证明分数阶聚能带时频谱能快速实现长数据的高分辨率时频分析。
4.分数阶聚能带时频累加谱
对图8.13c的分数阶聚能带时频谱进行能量累加，得到二挡啮合频率分量的分数阶聚能带时频累加谱，如图8.13d所示，在累加谱12086处，二挡啮合频率分量能量非常集中，而其他分量都比较平坦。与图8.13b对比发现：分数阶聚能带时频累加谱有效地抑制了其他分量和噪声，显著突出了目标分量。
在变速器输出轴二挡齿轮早期剥落故障状态下，采集变速器置二挡时的急加速过程转速和振动信号，按照正常状态的分析过程，计算故障状态下二挡啮合频率分量的分数阶聚能带时频累加谱，并与正常状态下的分数阶聚能带时频累加谱进行对比，如图8.14所示。
分析图8.14可以看出，故障状态下二挡啮合频率分量（12080处）累加谱幅值非常突出，明显大于正常状态下二挡啮合频率（12086处）累加谱幅值，能清晰分辨正常与故障状态，有效提取了齿轮早期故障特征。
……
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