基于变结构奇异值分解的信号处理理论及其在故障诊断中的应用

项目名称： 基于变结构奇异值分解的信号处理理论及其在故障诊断中的应用

项目编号： No.51375178

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 赵学智

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 将矩阵变结构思想引入到奇异值分解(SVD)中来，提出变结构SVD的概念，在SVD中将矩阵结构可调性和递推分解相结合，利用信号成分对矩阵结构敏感，通过变化的矩阵结构形成对信号不同成分的适应性，克服以往SVD中矩阵结构固定不变这一不足，利用SVD实现对复杂信号不同成分由强到弱的多层次适应性分解，获得一系列反映原信号主要能量构成的主分量和占小能量比例的副分量。提出三种具体的矩阵变结构方式，研究解决相应变结构SVD的分解和重构算法，并通过对各层主、副向量空间关系和性质的研究，明确变结构SVD的信号分解特性。提出对副分量做进一步细分，以实现对复杂背景信号中弱故障特征信息的提取。最后将变结构SVD应用到工程实践，研究它对复杂信号不同成分的分离效果、对弱信号的提取效果、消噪效果以及它在特征提取和设备早期微弱故障诊断中的应用，形成一种较为完备的变结构SVD理论和应用体系，为SVD开拓一个新的应用研究领域。

中文关键词： 变结构奇异值分解；主分量；副分量；信号处理；特征提取

英文摘要： The idea of variable structure of matrix is introduced into singular value decomposition (SVD) and the concept of variable structure SVD is put forward. It is proposed that the adjustment of matrix structure and recursive decomposition be combined togethe

英文关键词： variable structure singular value decomposition；principal component；subsidiary component；signal processing；feature extraction