金屬拉深件成形裂紋AE信號(hào)的特征提取及優(yōu)化研究.pdf

1、本課題以實(shí)現(xiàn)金屬拉深件成形裂紋的識(shí)別為研究目的,指出了由于裂紋AE信號(hào)具有瞬態(tài)性,是一種典型的非平穩(wěn)信號(hào),最關(guān)鍵的問題是如何提取到拉深件裂紋聲發(fā)射信號(hào)的特征參數(shù),為此本文提出了一種基于局域波法和遺傳算法的新的AE信號(hào)的特征提取方法,并成功將其應(yīng)用于對(duì)金屬拉深件成形裂紋的識(shí)別。
　　 首先,本文分析了AE信號(hào)的類型及其特點(diǎn),在對(duì)拉深成形過程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,研究了拉深件裂紋產(chǎn)生與擴(kuò)展的聲發(fā)射源機(jī)理；提出了全域波與局域波的概念,并分

2、析比較了各自在金屬裂紋聲發(fā)射信號(hào)的非平穩(wěn)特征提取中的優(yōu)勢(shì)與不足,進(jìn)而確定了拉深件裂紋AE信號(hào)的處理方案,即基于局域波法和遺傳算法進(jìn)行特征提取,再基于馬氏距離實(shí)現(xiàn)拉深件成形狀態(tài)的識(shí)別。
　　 其次,介紹了局域波法的基本理論:局域波分解,Hilbert譜和邊際譜；研究了一種基于局域波的聲發(fā)射信號(hào)特征參數(shù)的提取方法,即將原始聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行局域波分解,得到自適應(yīng)的本征模函數(shù)分量,再提取各IMF的能量值組成初始特征參數(shù)。然后,分析了遺傳算

3、法的基礎(chǔ)理論:循環(huán)終止條件、種群規(guī)模、選擇、交叉及變異等；提出了用識(shí)別指數(shù)DI來(lái)評(píng)估特征參數(shù)識(shí)別兩種狀態(tài)的靈敏度,并以此來(lái)建立適應(yīng)度函數(shù)；分析了最優(yōu)特征參數(shù)的自動(dòng)生成技術(shù),并編寫了相應(yīng)的Matlab程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)初始能量特征參數(shù)的重組優(yōu)化而得到一個(gè)最優(yōu)特征參數(shù)。
　　 最后,為驗(yàn)證研究方法的可行性,本課題在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行了金屬拉深件成形裂紋的識(shí)別實(shí)驗(yàn)。首先是構(gòu)建并調(diào)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),經(jīng)過對(duì)比確定了傳感器的布置方式,對(duì)于采集的拉深件正