本文選題：軸承故障診斷 + 匹配追蹤算法　； 參考：《重慶三峽學(xué)院》2017年碩士論文

【摘要】：隨著工業(yè)4.0時代的到來,機(jī)械設(shè)備在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中起到了巨大作用,旋轉(zhuǎn)機(jī)械是機(jī)械設(shè)備中的重要組成部分,而軸承在旋轉(zhuǎn)機(jī)械里起著至關(guān)重要的作用,其工作情況不容忽視。由于長時間處于復(fù)雜、高負(fù)荷地工作狀態(tài),使得軸承出現(xiàn)故障幾率遠(yuǎn)大于其他部件,而軸承一旦出現(xiàn)故障,輕則影響生產(chǎn),重則存在巨大安全隱患,因此,對軸承工作狀態(tài)的監(jiān)測與診斷有著不可忽視的作用。目前,常用的軸承故障診斷方法是對軸承工作時所產(chǎn)生的振動信號進(jìn)行處理,振動信號分析法首先通過采集機(jī)械設(shè)備的振動信號,對采集到的信號進(jìn)行處理,提取出對故障診斷有用的特征信息,最后根據(jù)特征信息對故障程度已經(jīng)故障發(fā)生位置進(jìn)行判斷。匹配追蹤算法(Matching Pursuit,MP)由Mallet等人首次提出,該方法與傳統(tǒng)的傅里葉變換,小波變換,Hilbert_Huang變換有所不同的是,匹配追蹤通過創(chuàng)建一個與待分析信號特征相似的過完備原子庫,通過不斷地迭代,篩選出與信號特征最為相似的原子,最后根據(jù)所選取原子對信號進(jìn)行重構(gòu)。匹配追蹤算法在對機(jī)械故障診斷做出了巨大貢獻(xiàn),它能夠?qū)Σ糠州S承簡單故障進(jìn)行診斷,但是對于工作環(huán)境噪聲比較復(fù)雜,故障比較微弱時,使用匹配追蹤算法對軸承的故障診斷效果便略顯不足。不僅如此,算法本身是一個貪婪的迭代過程,在對原子搜索過程中,需要巨大計算量,一定程度上也影響了算法在故障診斷中的進(jìn)一步應(yīng)用。本文通過引入相關(guān)峭度概念,從而對匹配追蹤算法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),并且將改進(jìn)后的算法在軸承故障診斷中加以應(yīng)用。主要對以下幾個點進(jìn)行研究:(1)使用EMD(Empirical Model Decomposition)技術(shù)對仿真信號與工程實例信號進(jìn)行分解,得到若干個IMF(IntrinsicModeFunction)分量,對得到IMF分量求取峭度值,并且對每個分量都進(jìn)行包絡(luò)分析,驗證了峭度對軸承沖擊成分的敏感特性。驗證了相關(guān)峭度對信號沖擊成分與沖擊周期的敏感特性,為將相關(guān)峭度引入匹配追蹤算法中的可行性提供了理論依據(jù)。(2)針對匹配追蹤算法,論文中對其基本理論做了介紹,詳細(xì)介紹了算法原理,原子庫的構(gòu)建以及迭代終止條件的設(shè)定。并且通過仿真分析與工程實例驗證了匹配追蹤算法對軸承故障診斷的效用。結(jié)果論證了匹配追蹤算法在沖擊成分明顯,噪音較小時具有不錯的診斷效果,但當(dāng)軸承故障程度微弱,沖擊成分被大量的噪音覆蓋時,其診斷效果便略顯不足。(3)提出了基于相關(guān)峭度的改進(jìn)匹配追蹤算法,對匹配追蹤算法進(jìn)行了優(yōu)化提升,通過仿真分析,工程實例分析等方法都證明了提出方法的有效性,并且與原始的匹配追蹤算法診斷效果進(jìn)行了對比,對比結(jié)果顯示,改進(jìn)算法的診斷效果優(yōu)于原始的算法。本文以匹配追蹤算法為基礎(chǔ),基于相關(guān)峭度對算法進(jìn)行優(yōu)化,實驗與仿真結(jié)果均表明,改進(jìn)算法在對軸承的診斷效果上要優(yōu)于包絡(luò)分析與原始的匹配追蹤算法。
[Abstract]:With the advent of the industrial 4.0 era , mechanical equipment plays a great role in modern production life , and the rotating machinery is an important part in the mechanical equipment . In order to provide a theoretical basis for the feasibility of the matching pursuit algorithm in the matching pursuit algorithm , the paper introduces the basic theory of the matching pursuit algorithm , introduces the principle of the algorithm , the construction of atom bank and the setting of iteration termination condition .
【學(xué)位授予單位】：重慶三峽學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1978391