为从液压系统振动信号中提取有效特征进行故障诊断,针对随机噪声、端点效应和虚假分量会影响变分模态分解(VMD)的分解精度问题,提出了一种改进VMD的故障特征提取方法。首先,针对随机噪声会导致分解误差增大现象,提出了基于奇异值差分谱降噪预处理,该方法能抑制噪声对分解结果的干扰;然后,针对端点效应会导致VMD处理信号两端产生明显的飞翼现象,提出了基于支持向量回归机的端点延拓,该方法具有较高的拟合精度;最后,针对虚假本征模态函数(IMF)分量会导致VMD处理出现能量泄漏现象,提出了IMF能量熵增量的虚假分量剔除,该方法的真假分量具有区分性。仿真信号和实测液压信号分析表明:改进VMD能有效改善传统VMD方法在特征提取上的三个不足,可准确提取液压故障信号的主要特征频率,实现液压系统故障的精确诊断。

针对随机噪声和虚假分量影响总体平均经验模态分解（EEMD）分解质量问题提出基于奇异值分解（SVD）和第二代小波变换（SGWT）联合降噪预处理和本征模态分量（IMF）能量熵增量剔除虚假分量的改进EEMD方法。该方法首先对原始信号进行第二代小波变换利用SVD对SGWT得到的高频系数进行降噪处理克服了软、硬阈值法降噪的缺陷。然后对消噪处理的信号进行EEMD分解通过IMF能量熵增量去除虚假分量;最后对主IMF分量进行Hilbert谱分析来提取信号的主要特征。仿真和实验结果表明SVD和SGWT联合降噪故障信号信噪比显著提高且失真度小抑制了噪声对EEMD分解精度的干扰能量熵增量能有效地去除虚假IMFHilbert谱中各频率成分清晰不混叠成功提取了液压系统故障特征频率。