مقايسه روش هاي استخراج خواص لحظه اي و اجراي روش بهينه براي توابع مود ذاتي داده تجربي ياتاقان غلتشي

Comparison of Instantaneous Properties Extraction Methods and Execution of Optimal Empirical Mode Decomposition on Faulty Ball Bearing Experimental Data

تجزيه مود تجربي يكي از روش هاي نوين براي تجزيه سيگنال به مولفه هاي تشكيل دهنده خود است. وجود منابع خطاي متعدد باعث شده تا فعاليت هايي براي رفع يا كاهش اثرات آنها انجام گيرد. در اين پژوهش، به يكي از مشكلات عمده روش تجزيه مود تجربي براي تفكيك سيگنال هاي آلوده به نويز يعني مشكل آميختگي مودها و حذف نويز پرداخته شده است. براي حل اين مشكل، از روش تجزيه مود تجربي با باند محدود استفاده شده است كه ضمن افزايش قابليت هاي تجزيه مود تجربي با باند محدود از سرعت پردازش بسيار بالايي برخوردار است و به خوبي از آميختگي مودها جلوگيري مي كند. همچنين از بين روش هاي موجود، تركيب مناسبي از روش خواص استخراج خواص لحظه اي و نرمال سازي سيگنال با ذكر يك مثال ارايه شده است. براي بررسي كارآيي روش تجزيه مود تجربي با باند محدود با استفاده از روش بهينه استخراج خواص لحظه اي، داده هاي تجربي يك ياتاقان معيوب مورد بررسي قرار گرفته و خواص لحظه اي نتايج روش تجزيه مود تجربي و روش تجزيه مود تجربي با باند محدود استخراج شده است. با استفاده از معيار ضريب تغييرات، مشخصا نشان داده شده است كه روش تجزيه مود تجربي با باند محدود قدرت تفكيك بالاتر و نتايج بهتري را نسبت به روش تجزيه مود تجربي به همراه دارد. همچنين با استفاده از اطلاعات مربوط به تفكيك نويز سفيد به روش تجزيه مود تجربي، كيفيت جداسازي نويز از داده هاي اصلي بررسي شده است كه نشان از تفكيك بهتر نتايج روش تجزيه مود تجربي با باند محدود دارد.

Empirical mode decomposition (EMD) is one of the new methods for decomposing a signal into its constituent components. The existence of multiple error sources has led to activities to eliminate or mitigate their effects. In this research, one of the major problems of EMD for the separation of noise-polluted signals, namely, mode mixing problem has been studied. To solve this problem, bandwidth EMD has been used, which enhances the EMD method and processes speed and greatly prevents mode mixing problem. Also, among the available methods to extract the instantaneous properties, the proper pair of instantaneous properties identification and signal normalization method is presented by an example. To investigate the efficiency of the bandwidth EMD method, using the optimal method of extracting the instantaneous properties, the experimental data of a faulty bearing have been studied and the instantaneous properties of both EMD method and the bandwidth EMD method have been extracted. Using the coefficient of variation criterion, it is shown that the bandwidth EMD method has a higher resolution and better results than EMD method. Finally, using information of decomposed white noise by EMD, the noise isolation quality of the original data is examined, which indicates a better decomposition of the results of the bandwidth EMD method.