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为了检测斯特林发动机运行状态，针对斯特林发动机在运行过程中振动信号产生机理，采用了经验模态分解与自回归模型相结合的方法对振动信号进行分析，设计了振动检测系统。通过选取故障信息的本征模函数进行功率谱估计，提取滚动轴承故障特征。测试结果表明：经验模态分解可自适应地分解非平稳信号，生成的本征模函数可提取信号内在的本质特征。对自回归模型进行功率谱估计，提取振动状态异常信号。经实验验证，故障情况与真实异常状况吻合，可有效检测斯特林发动机运行过程中的故障特征。