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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 机械设备故障诊断的研究意义和研究内容2

1.2.1 机械设备故障诊断的研究意义2

1.2.2 机械设备故障诊断的研究内容3

1.3 旋转机械振动分析与故障诊断技术的研究现状4

1.3.1 旋转机械振动分析方法的研究现状4

1.3.2 旋转机械故障诊断方法的研究现状10

1.4 本书研究的目的和意义15

1.5 主要研究内容15

第2章 基于经验模态分解的齿轮和轴承故障诊断研究18

2.1 引言18

2.2 经验模态分解的原理与算法19

2.2.1 经验模态分解（EMD）的原理与算法19

2.2.2 经验模态分解（EMD）数值仿真20

2.3 经验模态分解和奇异值差分谱理论在轴承故障诊断中的应用21

2.3.1 奇异值差分谱理论及仿真22

2.3.2 应用经验模态分解（EMD）和奇异值差分谱理论进行轴承故障诊断实例25

2.3.3 小结29

2.4 经验模态分解（EMD）能量熵和支持向量机在齿轮故障诊断中的应用30

2.4.1 能量熵的定义30

2.4.2 支持向量机分类原理32

2.4.3 基于经验模态分解（EMD）能量熵和支持向量机的齿轮故障诊断实例34

2.4.4 小结38

2.5 基于经验模态分解奇异值熵和支持向量机的齿轮故障诊断39

2.5.1 奇异值熵的定义39

2.5.2 经验模态分解（EMD）奇异值熵和支持向量机在齿轮故障诊断中的应用41

2.5.3 小结44

2.6 基于经验模态分解（EMD）降噪和谱峭度的轴承故障诊断44

2.6.1 互相关系数降噪45

2.6.2 谱峭度理论46

2.6.3 经验模态分解（EMD）降噪和谱峭度理论在轴承故障诊断中的应用46

2.6.4 小结50

2.7 频率调制经验模态分解在轴承故障诊断中的应用50

2.7.1 调频经验模态分解（FM—EMD）方法原理51

2.7.2 调频经验模态分解（FM—EMD）与经验模态分解（EMD）的数值仿真对比53

2.7.3 调频经验模态分解（FM—EMD）在轴承故障诊断中的应用55

2.7.4 小结58

2.8 结论59

第3章 基于总体平均经验模态分解的齿轮故障诊断研究60

3.1 引言60

3.2 基于总体平均经验模态分解（EEMD）能量熵和支持向量机的齿轮故障诊断61

3.2.1 总体平均经验模态分解（EEMD）算法及仿真61

3.2.2 总体平均经验模态分解（EEMD）能量熵和支持向量机在齿轮故障诊断中的应用63

3.2.3 小结67

3.3 基于总体平均经验模态分解（EEMD）奇异值熵和支持向量机的齿轮故障诊断68

3.3.1 经验模态分解（EMD）和总体平均经验模态分解（EEMD）的比较68

3.3.2 总体平均经验模态分解（EEMD）奇异值熵和支持向量机在齿轮故障诊断中的应用72

3.3.3 小结74

3.4 基于总体平均经验模态分解（EEMD）和奇异值差分谱理论的轴承故障诊断74

3.4.1 故障诊断方法及应用实例75

3.4.2 小结79

3.5 结论79

第4章 基于局部均值分解的齿轮和轴承故障诊断研究81

4.1 引言81

4.2 局部均值分解（LMD）的原理及算法仿真82

4.2.1 局部均值分解（LMD）的原理与算法82

4.2.2 局部均值分解（LMD）数值仿真85

4.3 基于随机共振消噪和局部均值分解（LMD）的轴承故障诊断86

4.3.1 局部均值分解（LMD）和经验模态分解（EMD）对比研究86

4.3.2 随机共振消噪和局部均值分解（LMD）在轴承故障诊断中的应用90

4.3.3 小结97

4.4 基于局部均值分解（LMD）近似熵和支持向量机的齿轮故障诊断97

4.4.1 近似熵的定义98

4.4.2 局部均值分解（LMD）近似熵和支持向量机在齿轮故障诊断中的应用100

4.4.3 小结104

4.5 基于局部均值分解（LMD）和朗佩尔-齐夫（Lempel-Ziv）指标的轴承故障诊断105

4.5.1 朗佩尔-齐夫（Lempel-Ziv）指标106

4.5.2 局部均值分解（LMD）和朗佩尔-齐夫（Lempel-Ziv）指标在轴承故障诊断中的应用107

4.5.3 小结113

4.6 结论114

第5章 基于极值域均值模态分解的旋转机械故障诊断研究116

5.1 引言116

5.2 极值域均值模态分解（EMMD）算法117

5.3 极值域均值模态分解法（EMMD）的轴承故障诊断研究119

5.4 第2代小波和极值域均值模态分解法（EMMD）转子系统复合故障诊断研究124

5.4.1 第2代小波简介124

5.4.2 第2代小波和极值域均值模态分解法（EMMD）相结合在转子复合故障诊断中的应用126

5.4.3 小结133

5.5 结论133

第6章 总结与展望135

参考文献139