最新汽车故障诊断技术-现代信号处理方法概论课件PPT.ppt 97页

'汽车故障诊断技术-现代信号处理方法概论 故障诊断过程 智能故障诊断与容错控制 频率细化分析 倒频谱1、功率倒频谱2、复倒频谱倒频谱中自变量称为倒频率，它具有与自相关函数中的自变量τ相同的时间量纲。倒频率越高，表示频谱的快速波动；倒频率越低，表示频谱的慢速波动。 倒频谱案例变速箱频谱变速箱倒频谱 傅里叶变换的基本思想：将信号分解成一系列不同频率的连续正弦波的叠加或者说，将信号从时间域转换到频率域待处理的信号基底，“滤波镜片”傅里叶变换的本质 傅里叶变换存在的问题20Hz80Hz120Hz叠加后得到20Hz80Hz120Hz20Hz80Hz120Hz 丢掉了时间信息，无法根据傅立叶变换的结果判断一个特定信号在什么时候发生单一的频率分辨率傅里叶变换的频率分辨率=fs/N傅里叶变换的频率分辨率在信号的低频段和高频段是不变的，无法兼顾低频和高频的特征信息譬如：低频段：要区分10Hz和11Hz，频率分辨率必须<1Hz高频段：100,000Hz和100,001Hz本质上没有区别，频率分辨率取1000Hz也可傅里叶变换存在的问题缺乏时频分析能力、多分辨率分析能力，难以分析非平稳信号 解决办法---短时傅里叶变换FTSTFT高斯窗矩形窗三角窗 利用高斯窗STFT对非平稳信号进行分析非平稳信号其中a为窗宽解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换 FTX解决办法---短时傅里叶变换短时傅里叶也存在问题：窗宽固定 时域的分辨率比较好，但是频率出现一定宽度的带宽，频率分辨率差; 频率的分辨率比较好，但是时域分辨率差，有点接近傅里叶变换。 解决办法FFT存在的问题：缺乏时频分析能力单一的频率分辨率FFT+移动窗STFT问题的解决改变窗宽+小波 连续小波函数的连续小波变换定义为:待分析序列基函数 伸缩因子作用 平移因子作用平移因子使得小波能够沿信号的时间轴实现遍历分析，伸缩因子通过收缩和伸张小波，使得每次遍历分析实现对不同频率信号的逼近。 连续小波变换实现过程1）选择一个小波基函数，固定一个尺度因子，将它与信号的初始段进行比较；2）通过CWT的计算公式计算小波系数（反映了当前尺度下的小波与所对应的信号段的相似程度）；3）改变平移因子，使小波沿时间轴位移，重复上述两个步骤完成一次分析；4）增加尺度因子，重复上述三个步骤进行第二次分析；5）循环执行上述四个步骤，直到满足分析要求为止。 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct0连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct0连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 X(s,t)x(t)×Innerproduct连续小波---运算过程示意图 Magnitude20Hz80Hz120Hz连续小波---运算过程示意图 原始信号FFT样本点n/个样本点n/个频率/Hz时域幅值频域幅值CWT尺度检测出脉冲信号并给出时间不能检测出脉冲信号连续小波---仿真信号分析 小波基性质 模拟齿轮的裂纹故障实验中采样频率为20kHz转速1500r/min，齿数30齿轮振动信号的频谱图齿轮振动信号连续小波---实例分析齿轮振动信号时域图(a=1.3)TTT齿轮振动信号的尺度谱图t=4ms，a=1.3~1.5t=44ms，a=1.3~1.5 小波分析对信号高频成分的刻划能力要优于其它时频分析方法，而且它在突变信号的检测中具有很大的优势。采用连续小波变换可以检测到齿轮振动信号的幅值突变点，从而实现对齿轮局部缺陷的诊断。结论：连续小波---实例分析 离散小波连续小波变换(CWT)：尺度a及时间τ的取值连续变化，计算量很大不丢失原信号的信息减小计算量对尺度因子和平移因子进行适当的离散 小波包离散小波变换只是对近似信号进行再分解，而没有对细节信号进行再分解，因此没有提高细节信号的频率分辨率。小波包分析同时分解细节信号和近似信号 小波包从时域来看小波包分解每一层的小波包数目比上一层中的小波包数目增加一倍每个小波包的数据长度比上一层小波包数据长度减半每个小波包的时域分辨率比上一层小波包的时域分辨率减半 小波包从频域来看小波包分解每个小波包数据是原始信号在不同频率段上的成分小波包的频带相邻，并且带宽相等分解的层数越多，频率段划分得越细 故障诊断中的应用---轴承内圈剥落时域振动信号轴承内圈出现故障，出现冲击，但被噪声淹没频域图第5层小波包分解由冲击引起的固有振动频率，难以识别轴承故障圆锥轴承内圈轻度剥落信号 故障诊断中的应用最高分析频率f=fs/2=20/2=10KHz每个小波包的频率带宽为d=f/32=312.5Hz频谱图中的频率范围6000~8000Hz对应的小波包频宽范围6000/312.5~8000/312.5Hz，即为18~26号小波包23号小波包重构轴的转动周期一个周期内约有9个冲击，与理论分析相符，说明小波包分解有效第5层小波包分解 故障诊断中的应用---轴承外圈剥落频域图16号小波包重构第5层小波包分解一个周期内约有7个冲击，与理论分析相符，说明小波包分解有效最高分析频率f=fs/2=20/2=10KHz每个小波包的频率带宽为d=f/32=312.5Hz频谱图中的频率范围3500~5500Hz对应的小波包频宽范围3500/312.5~5500/312.5Hz，即为11~18号小波包时域振动信号 发动机异响分析-故障信号小波分析波形 发动机异响分析-正常信号小波分析波形 发动机异响分析-故障信号第一层小波分解故障大概在2500~2900Hz 常见小波函数 小结小波包分解能够对每一层分解后得到的高频信号进行再分解，提高了信号高频部分的频域分辨率，弥补了小波分解的不足小波包分解保留了信号在各个不同频率段的成分，因此小波包分解后，信号的信息量是完整的采用小波包分解能够提取信号中有用的频率成分，因此可以有效地用于信号的特征提取FFTSTFTCWTDWTWP 信托法基本内容法律合规部信托法培训课件68 目录信托的定义信托的设立信托财产信托当事人信托的变更与终止公益信托 信托的定义信托，是指委托人基于对受托人的信任，将其财产权委托给受托人，由受托人按委托人的意愿以自己的名义，为受益人的利益或者特定目的，进行管理或者处分的行为。信托当事人：委托人、受托人、受益人 信托设立的条件必须有确定的信托财产。该信托财产必须是委托人合法所有的财产。应当采取书面形式。书面形式包括信托合同、遗嘱或者法律、行政法规规定的其他书面文件等。必须有合法的信托目的。依法办理信托登记。对于信托财产，有关法律、行政法规规定应当办理登记手续的，应当依法办理信托登记。信托的设立 信托的无效有下列情形之一的，信托无效：信托目的违反法律、行政法规或者损害社会公共利益；信托财产不能确定；委托人以非法财产或者信托法规定不得设立信托的财产设立信托；专以诉讼或者讨债为目的设立信托；受益人或者受益人范围不能确定；法律、行政法规规定的其他情形。 信托被撤销委托人设立信托损害其债权人利益的，债权人有权申请人民法院撤销该信托。人民法院依照前款规定撤销信托的，不影响善意受益人已经取得的信托利益。债权人的申请权，自债权人知道或者应当知道撤销原因之日起一年内不行使的，归于消灭。 信托财产信托财产的定义和范围受托人因承诺信托而取得的财产是信托财产。信托财产中所称的财产包括财产权利受托人因信托财产的管理运用、处分或者其他情形而取得的财产，也归入信托财产。法律、行政法规禁止流通的财产，不得作为信托财产。法律、行政法规限制流通的财产，依法经有关主管部门批准后，可以作为信托财产。 信托财产的性质信托财产独立性独立于委托人未设立信托的财产独立于受托人固有财产信托财产不能被继承，不能用于偿债 信托财产不得强制执行及其例外除因下列情形之一外，对信托财产不得强制执行：设立信托前债权人已对该信托财产享有优先受偿的权利，并依法行使该权利的；受托人处理信托事务所产生债务，债权人要求清偿该债务的；信托财产本身应担负的税款；法律规定的其他情形。对于违反前款规定而强制执行信托财产，委托人、受托人或者受益人有权向人民法院提出异议。 信托当事人信托当事人——委托人委托人的资格委托人应当是具有完全民事行为能力的自然人、法人或者依法成立的其他组织。委托人的权利知情权；申请委托人有权调整信托财产管理方法；申请撤销处分权；依法解任受托人的权利。 信托当事人——受托人受托人的资格受托人应当是具有完全民事行为能力的自然人、法人。法律、行政法规对受托人的条件另有规定的，从其规定。受托人的基本义务---审慎义务受托人应当遵守信托文件的规定，为受益人的最大利益处理信托事务。受托人管理信托财产，必须恪尽职守，履行诚实、信用、谨慎、有效管理的义务。 受托人除依照本法规定取得报酬外，不得利用信托财产为自己谋取利益。受托人不得将信托财产转为其固有财产。受托人不得将其固有财产与信托财产进行交易或者将不同委托人的信托财产进行相互交易，但信托文件另有规定或者经委托人或者受益人同意，并以公平的市场价格进行交易的除外。受托人必须保存处理信托事务的完整记录。受托人应当每年定期将信托财产的管理运用、处分及收支情况，报告委托人和受益人。受托人对委托人、受益人以及处理信托事务的情况和资料负有依法保密的义务。 受托人应履行的其他义务信托财产分别管理的义务受托人必须将信托财产与其固有财产分别管理、分别记帐；受托人必须将不同委托人的信托财产分别管理、分别记帐。受托人自行处理信托事务受托人应当自己处理信托事务，但信托文件另有规定或者有不得已事由的，可以委托他人代为处理。受托人依法将信托事务委托他人代理的，应当对他人处理信托事务的行为承担责任。 共同受托人同一信托的受托人有两个以上的，为共同受托人。共同受托人应当共同处理信托事务，但信托文件规定对某些具体事务由受托人分别处理的，从其规定。共同受托人共同处理信托事务，意见不一致时，按信托文件规定处理；信托文件未规定的，由委托人、受益人或者其利害关系人决定。 共同受托人处理信托事务对第三人所负债务，应当承担连带清偿责任。第三人对共同受托人之一所作的意思表示，对其他受托人同样有效。共同受托人之一违反信托目的处分信托财产或者因违背管理职责、处理信托事务不当致使信托财产受到损失的，其他受托人应当承担连带赔偿责任。 受托人的权利关于取得信托报酬的权利受托人有权依照信托文件的约定取得报酬；信托文件未作事先约定的，经信托当事人协商同意，可以作出补充约定；未作事先约定和补充约定的，不得收取报酬。约定的报酬经信托当事人协商同意，可以增减其数额。受托人违反信托目的处分信托财产或者因违背管理职责、处理信托事务不当致使信托财产受到损失的，在未恢复信托财产的原状或者未予赔偿前，不得请求给付报酬。 关于优先受偿权---相对于信托而言受托人因处理信托事务所支出的费用、对第三人所负债务，以信托财产承担。受托人以其固有财产先行支付的，对信托财产享有优先受偿的权利。受托人违背管理职责或者处理信托事务不当对第三人所负债务或者自己所受到的损失，以其固有财产承担。 受托人职责终止受托人有下列情形之一的，其职责终止：死亡或者被依法宣告死亡；被依法宣告为无民事行为能力人或者限制民事行为能力人；被依法撤销或者被宣告破产；依法解散或者法定资格丧失；法律辞任或者被解任；法律、行政法规规定的其他情形。 受托人职责终止时，其继承人或者遗产管理人、监护人、清算人应当妥善保管信托财产，协助新受托人接管信托事务。受托人职责终止的，依照信托文件选任新受托人；信托文件未规定的，由委托人选任；委托人不指定或者无能力指定的，由受益人选任；受益人为无民事行为能力人或者限制民事行为能力人的，依法由其监护人代行选任。 信托当事人——受益人受益人的地位和资格受益人是在信托中享有信托受益权的人。受益人可以是自然人、法人或者依法成立的其他组织。委托人可以是受益人，也可以是同一信托的唯一受益人。受托人可以是受益人，但不得是同一信托的唯一受益人。 受益人的权利享有权利的起始。受益人自信托生效之日起享有信托受益权。信托文件另有规定的，从其规定。享有权利的限定。受托人以信托财产为限向受益人承担支付信托利益的义务。共同受益人的权利。共同受益人按照信托文件的规定享受信托利益。信托文件对信托利益的分配比例或者分配方法未作规定的，各受益人按照均等的比例享受信托利益。 信托受益权的享有及所受限制。受益人不能清偿到期债务的，其信托受益权可以用于清偿债务，但法律、行政法规以及信托文件有限制性规定的除外。受益人的信托受益权可以依法转让和继承，但信托文件另有规定的除外。受益人权利的放弃受益人可以放弃信托受益权；如果全体受益人放弃信托受益权的，信托终止。受益人权利与委托人权利的行使。受益人可以行使信托法第20至23条规定的委托人享有的权利。 信托的变更与终止信托的解除委托人是唯一受益人的，委托人或者其继承人可以解除信托。信托文件另有规定的，从其规定。受益人对委托人有重大侵权行为、经受益人同意、信托文件规定的其他情形之一的，委托人可以解除信托。 变更受益人或处分信托收益权设立信托后，有下列情形之一的，委托人可以变更受益人或者处分受益人的信托受益权：受益人对委托人有重大侵权行为；受益人对其他共同受益人有重大侵权行为；经受益人同意；信托文件规定的其他情形。 信托的终止有下列情形之一的，信托终止（法定情形）：信托文件规定的终止事由发生；信托的存续违反信托目的；信托目的已经实现或者不能实现；信托当事人协商同意；信托被撤销；信托被解除。 信托终止后信托财产的归属一是信托终止的，信托财产归属于信托文件规定的人；二是信托终止而信托文件对信托财产的归属未作规定的，则按下列顺序确定归属：受益人或其继承人；委托人或者其继承人。信托事务清算报告信托终止的，受托人应当作出处理信托事务的清算报告。受益人或者信托财产的权利归属人对清算报告无异议的，受托人就清算报告所列事项解除责任。但受托人有不正当行为的除外。 公益信托公益信托的界定为了下列公共利益目的之一而设立的信托，属于公益信托：救济贫困；救助灾民；扶助残疾人；发展教育、科技、文化、艺术、体育事业；发展医疗卫生事业；发展环境保护事业，维护生态环境；发展其他社会公益事业。 公益信托的设立公益信托的设立和确定其受托人，应当经有关公益事业的管理机构（公益事业管理机构）批准。未经公益事业管理机构的批准，不得以公益信托的名义进行活动。公益事业管理机构对于公益信托活动应当给予支持。 公益信托监察人公益信托应当设置信托监察人信托监察人有权以自己的名义，为维护受益人的利益，提起诉讼或者实施其他法律行为。对于受托人所作的信托事务处理情况及财产状况报告，须经信托监察人认可后，才能报公益事业管理机构核准，并由受托人予以公告。 公益信托终止公益信托终止的，受托人应当于终止事由发生之日起15日内，将终止事由和终止日期报告公益事业管理机构。公益信托终止的，受托人作出的处理信托事务的清算报告，应当经信托监察人认可后，报公益事业管理机构核准。公益信托终止，没有信托财产权利归属人或者信托财产权利归属人是不特定的社会公众的，经公益事业管理机构批准，受托人应当将信托财产用于与原公益目的相近似的目的，或者将信托财产转移给具有近似目的的公益组织或者其他公益信托。'