Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 11

Decomposition of mechanical vibration signals - the Hilbert- Huang Transform in the time domain and the Fourier Transform in the frequency domain

10.15199/48.2016.11.17

Waclaw GAWEDZKI

nr katalogowy: 101959
10.15199/48.2016.11.17

The investigation results concerning comparisons of effects of the application of the Hilbert-Huang Transform (HHT), Fourier Transform (FT) and Short Time Fourier Transform (STFT) for the vibration signals decomposition, are presented in this paper. The record of the vibration accelerations signals of the electric torque tool was applied in investigations. It was shown that the FT transform, often applied in practice for vibration signals analysis can provide uncertain or erroneous information. Thus, it requires verifications by means of other methods, e.g. STFT or HHT. Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących porównania skutków zastosowania do dekompozycji sygnałów drgań transformacji Hilberta Huanga HHT, Fouriera FT oraz krótko-czasowej transformacji Fouriera STFT (Short Time Fourier Transform). Do badań wykorzystano zapis przykładowych sygnałów przyspieszeń drgań zakrętarki elektromechanicznej. (Dekompozycja sygnałów drgań mechanicznych - transformacja Hilberta-Huanga HHT w dziedzinie czasu a transformacja Fouriera w dziedzinie częstotliwości). Keywords: signals decomposition, vibration signals, Hilbert transform, HHT Huang-Hilbert transform, Fourier transform. Słowa kluczowe: dekompozycja sygnałów, sygnały drgań, transformacja Hilberta, transformacja Huanga HHT, transformacja Fouriera. Introduction The research scope related to mechanical vibrations analysis is very wide. Vibration signals decomposition is one of its essential branches. It concerns quantitative assessments, performed by mathematical methods, of phenomena occurring in mechanical objects. One of the often applied in practice mathematical method is the frequency analysis with using either the Fourier transform (FT) or short-time Fourier transform (STFT) [1]. They allow, among others, determinations of the amplitudes decomposition of sinusoidal components of vibration signals for frequency values occurring in the analysed signal. Resonance prop[...]

Bibliografia

[1] Z iel i ńsk i T.P., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów - od teorii do zastosowań, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności (2009)
[2] Huang N. E. et al., The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis. The Royal Society - Proc. R. Soc. Lond. A, 454 (1998), 903-995
[3] Feldman M., Hilbert Transform Applications in Mechanical Vibration, J. Wiley & Sons, Ltd (2011)
[4] Feldman M., Analytical basics of the EMD: Two harmonics decomposition, ELSEVIER - Mechanical Systems and Signal Processing, 23 (2009), 2059-2071
[5] Feldman M., Hilbert transform in vibration analysis, Mechanical Systems and Signal Processing, 25 (2011), 735- 802
[6] Gawędz k i W., Ser z ys ko B., Zastosowanie transformacji Hilbert Vibration Decomposition do analizy sygnałów parasejsmicznych w dziedzinie czasu, Przegląd Elektrotechniczny, 91 (2015), nr.8, 7-10
[7] Gawędz k i W., Socha M., Sławik P., Dekompozycja sygnałów EEG w dziedzinie czasu przy zastosowaniu transformacji Hilberta-Huanga HHT. Przegląd Elektrotechniczny, 91 (2015), nr.5, 33-36
[8] Braun S., Feldman M., Decomposition of non-stationary signals into varying time scales: Some aspects of the EMD and HVD methods, ELSEVIER - Mechanical Systems and Signal Processing, 25 (2011), 2608-2630
[9] Ser z ys ko B., Sławik P., Modelowanie sygnałów drgań oraz odkształceń rurociągów wywołanych oddziaływaniami parasejsmicznymi gruntu, Praca dyplomowa magisterska, Materiały niepublikowane, AGH Kraków (2014)
[10] Ber tha M., Gol inval J.C., Identification of Time-varying Beam Using Hilbert Vibration Decomposition, Proceedings of the International Modal Analysis Conference (IMAC) XXXII (2014)
[11] Pei D., Chongchong Y., Xiaoyu H., A Study and Application of HHT in Vibration Signal Analysis of Bridge Structural Health Monitoring System. Proceedings of the IEEE International Congress Image and Signal Processing CISP ‘09, (2009), 1-5
[12] Quinhua D. Shunian Y., Application of the EMD method in the vibration analysis of ball bearings, Elsevier - Mechanical Systems and Signal Processing, 21 (2007), n.6, 2634-2644.
[13] Jun H., Zhang Q., Sun G., Yang J-C, Xion J., Vibration Signal Analysis Method based on Enforced De-Noising and Modified EMD, International Journal of Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition, 8 (2015), n.1, 87- 98
[14] Matlab User’s Guide, The Mathworks Inc.
[15] Adamczak S., Makieła W., Stępień K., Investigating advantages and disadvantages of the analysis of a geometrical surface structure with the use of Fourier and wavelet trans form. Metrology and Measurement Systems, 2 (2010), n.2, 233-244

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 101959 "Decomposition of mechanic..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma