数学形态学在振动信号处理中的应用研究

"潍慧625_一-iec 62053-21-2003" 这篇硕士研究生学位论文的主题是“数学形态学在振动信号处理中的应用研究”，作者为孙敬敬，指导老师是胡爱军副教授，专业领域为机械电子工程，所属学院是华北电力大学的能源动力与机械工程学院。论文主要探讨了如何运用数学形态学这一数学工具来处理振动信号，以此提高信号分析和识别的效率和准确性。 数学形态学是图像处理和信号分析中的一个重要分支，它基于几何形状的操作，常用于去除噪声、提取特征、以及对信号进行结构分析。在振动信号处理中，它能有效地处理非线性、非平稳信号，这对于机械设备故障诊断和健康监测具有重要意义。 论文中提到的“组合峰谷检测器”是一种应用数学形态学的方法，用于检测和分析振动信号的峰值和谷值。从描述中的图表4-9和4-10可以看出，这些图分别展示了滤波后的时域图和幅值谱，说明了在不同频率下的振动信号特征。通过分析结构元素的宽度与原始信号半周期的关系，可以得出对于信号处理的优化策略。 论文可能详细探讨了以下几点： 1. 数学形态学的基本原理，包括膨胀、腐蚀、开运算、闭运算等基本操作及其在振动信号处理中的应用。 2. 振动信号的预处理，如滤波技术（可能是5Hz滤波器），以减少噪声并突出信号的有用成分。 3. 结合峰谷检测器的工作机制，解释了如何利用数学形态学方法捕捉到信号的峰值和谷值，这对于识别设备的异常振动模式至关重要。 4. 分析了结构元素的选取对信号分析结果的影响，特别是当结构元素的宽度超过原始信号半周期时，可能带来的影响和处理策略。 5. 可能还涉及了实际案例研究，应用数学形态学到具体振动信号的分析，展示了方法的有效性和实用性。 这篇论文的创新之处可能在于提出了新的振动信号处理算法或者优化了现有技术，以更好地适应复杂的工业环境和设备状态监测需求。同时，作者承诺其论文为原创作品，所有研究成果均在导师指导下独立完成，并且同意华北电力大学有权保留和使用论文的相关内容。