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An eigen decomposition and denoising algorithm based on information entropy

delete2025-09-01
delete0
PRE
AI
Y
Y. F. Zhang
M
Mingyue Yu *
P
Peng Wu
C
Chunxue Yang
DOI:10.1177/09544100251381413delete
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摘要

摘要

En 中文
摩擦碰撞是像航空发动机这样的大型机器的一种典型次生故障。由于摩擦故障的特征信息较弱且复杂,并且容易受到环境噪声的干扰,因此通常难以精确识别。为降低噪声并进一步突出信号中包含的弱故障信息,精确识别摩擦碰撞故障,本研究提出了一种基于汉克尔矩阵(Hankel matrix)特征分解(ED)和信息熵(IE)的降噪方法。首先,以步长为1从信号构建汉克尔矩阵,然后对汉克尔矩阵进行分解。同时,可以得到对应的特征值和特征向量,并由特征值描述矩阵中的隐藏特征信息。其次,考虑到信号的信息熵越大,系统越混沌,提取隐藏故障特征信息的难度越大,因此采用最小信息熵作为标准,选择特征值和特征向量进行信号重构。最后,根据重构信号的频谱提取摩擦碰撞故障特征。为验证所提方法的有效性和可行性,根据所提方法对不同摩擦碰撞位置、程度和转速下采集的单点摩擦碰撞故障数据进行了验证和分析。将所提方法与经典的奇异值差谱降噪和特征模态分解进行了比较。结果表明,所提方法能更有效地抑制噪声成分的干扰,达到理想效果,并突出摩擦碰撞故障的特征信息。
Keyword:
rub-impact
eigen decomposition
information entropy
feature extraction
noise reduction

期刊

P
PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART G-JOURNAL OF AEROSPACE ENGINEERING
IF:
1.1
论文数:
106
被引数:
0

机构

S
Shenyang Aerospace University
学者数:
3.1K
论文数: 1.9K
被引数: 2.0K
引用论文

引用论文

A Novel Strategy for Signal Denoising Using Two-Layer SVD and Its Application to Rub-Impact Fault Diagnosis of Aeroengine
err2022-02-23
err0
errOAAI
errPeng Zhang; Shunming Li; Kun Xu; Siqi Gong; Keyi Zhan; Maoxian Shen; Jun Tian; Xin Yuan
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