隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展,旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備正朝著大型化、高速化、輕型化和智能化的方向發(fā)展。旋轉(zhuǎn)機(jī)械日益復(fù)雜,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為其的核心部分,長期運(yùn)行過程中,存在各種隨機(jī)因素,極易發(fā)生故障,軸系之間的連鎖反應(yīng),往往會(huì)造成巨大損失和嚴(yán)重后果。因此,對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)與故障診斷具有重要意義。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的智能故障診斷也提出了更高的要求。軸心軌跡的特征提取與自動(dòng)識(shí)別是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中一種常用的方法。軸心軌跡是由一組互相垂直的振動(dòng)位移信號(hào)合成,通過觀察和監(jiān)測(cè)軸心軌跡可以形象、直觀地獲取設(shè)備的運(yùn)行狀況。傳統(tǒng)的方法多采用時(shí)頻處理、信號(hào)處理技術(shù),故障診斷效率低,誤判率高。本文在傳統(tǒng)信號(hào)處理的基礎(chǔ)上,引入圖像處理、不變矩特征提取與自動(dòng)識(shí)別等技術(shù),取得了較好的試驗(yàn)效果,并針對(duì)雙跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)兩個(gè)轉(zhuǎn)子處軸心軌跡區(qū)別做了詳細(xì)的試驗(yàn)分析,無疑將為旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究提供新的研究思路和數(shù)據(jù)支持。論文主要工作如下:(1)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸心軌跡特征提取與自動(dòng)識(shí)別相關(guān)技術(shù)理論進(jìn)行研究,研究包括信號(hào)提純、圖像處理、不變矩特征提取、流形學(xué)習(xí)理論、分形理論、以及圖像模式識(shí)別相關(guān)理論等,為后續(xù)的研究打下基礎(chǔ)。... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障機(jī)理分析
        1.2.2 軸心軌跡信號(hào)提純
        1.2.3 軸心軌跡特征提取
        1.2.4 軸心軌跡模式識(shí)別
    1.3 主要研究內(nèi)容
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 試驗(yàn)方案及技術(shù)路線
    1.4 小結(jié)
第二章 課題相關(guān)理論與方法
    2.1 引言
    2.2 軸心軌跡信號(hào)提純
        2.2.1 小波變換
        2.2.2 EEMD分解
    2.3 軸心軌跡圖像處理
        2.3.1 圖像數(shù)字化
        2.3.2 圖像處理基本算法
        2.3.3 圖像變換
        2.3.4 圖像分割
        2.3.5 圖像目標(biāo)描述
        2.3.6 圖像識(shí)別
    2.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軸心軌跡自動(dòng)識(shí)別
    2.5 小結(jié)
第三章 融合不變矩和分形維數(shù)的軸心軌跡特征提取與自動(dòng)識(shí)別
    3.1 引言
    3.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸心軌跡獲取
    3.3 軸心軌跡圖像特征提取
        3.3.1 軸心軌跡圖像邊緣獲取
        3.3.2 軸心軌跡圖像分形盒維數(shù)計(jì)算
        3.3.3 軸心軌跡圖像Hu不變矩構(gòu)造
    3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與驗(yàn)證試驗(yàn)
        3.4.1 軸心軌跡樣本訓(xùn)練
        3.4.2 待測(cè)試軸心軌跡識(shí)別
    3.5 小結(jié)
第四章 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的軸心軌跡圖像處理與自動(dòng)識(shí)別
    4.1 引言
    4.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸心軌跡獲取
    4.3 軸心軌跡數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理
    4.4 軸心軌跡圖像不變矩構(gòu)造
    4.5 基于形態(tài)學(xué)和不變矩的軸心軌跡自動(dòng)識(shí)別
        4.5.1 軸心軌跡特征向量提取
        4.5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別與分析
    4.6 實(shí)例應(yīng)用
        4.6.1 試驗(yàn)設(shè)備介紹及數(shù)據(jù)獲取
        4.6.2 軸心軌跡識(shí)別
    4.7 小結(jié)
第五章 雙跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸心軌跡特征提取與故障診斷
    5.1 引言
    5.2 三維軸心軌跡
    5.3 基于流形學(xué)習(xí)的三維軸心軌跡特征提取
        5.3.1 流形學(xué)習(xí)
        5.3.2 LTSA特征提取
    5.4 三維軸心軌跡故障識(shí)別試驗(yàn)
        5.4.1 試驗(yàn)系統(tǒng)介紹
        5.4.2 三維軸心軌跡信號(hào)提取及EEMD降噪
        5.4.3 三維軸心軌跡流形圖獲取
        5.4.4 Hu不變矩特征提取
        5.4.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與識(shí)別
    5.5 雙跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)雙轉(zhuǎn)子處軸心軌跡分析
        5.5.1 雙轉(zhuǎn)子三維軸心軌跡
        5.5.2 雙轉(zhuǎn)子流形圖及Hu不變矩特征提取
        5.5.3 故障狀態(tài)識(shí)別與分析
    5.6 小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 主要結(jié)論
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PSO-BP與組合矩的水電機(jī)組軸心軌跡識(shí)別[J]. 陳喜陽,閆海橋,孫建平.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(01)
[2]用于軸心軌跡提純的小波精細(xì)積分算法[J]. 曹永寧,楊勇.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2015(11)
[3]基于分形盒維數(shù)的雙跨軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷方法研究[J]. 王志,欒忠權(quán),王少紅,馬超.  機(jī)床與液壓. 2015(17)
[4]基于魚群算法與有導(dǎo)師神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軸心軌跡智能識(shí)別[J]. 李強(qiáng),王文斌,劉學(xué).  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]分形與幾何特征融合的轉(zhuǎn)子故障特征提取方法[J]. 王浩,趙榮珍.  噪聲與振動(dòng)控制. 2014(05)
[6]線性扭矩在多支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中傳遞特性研究[J]. 宋高峰,楊兆建,張文靜,王飛鵬.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2014(07)
[7]旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸心軌跡識(shí)別方法綜述[J]. 孫慧芳,潘羅平,張飛,曹登峰.  中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸心軌跡的自動(dòng)識(shí)別研究[J]. 劉剛,李明,喬寶明,趙利美.  中國測(cè)試. 2014(01)
[9]振動(dòng)信號(hào)處理方法綜述[J]. 李舜酩,郭海東,李殿榮.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]基于軸心軌跡流形拓?fù)淇臻g的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷[J]. 王紅軍,徐小力,萬鵬.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(05)

博士論文
[1]數(shù)字圖像處理與分析及其在故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 王常青.華中科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理與軸心軌跡識(shí)別方法研究[D]. 趙利華.大連理工大學(xué) 2010
[2]基于矩特征傅里葉描述的目標(biāo)形狀識(shí)別[D]. 張金華.上海交通大學(xué) 2009
[3]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理與故障特征提取技術(shù)研究[D]. 李艷妮.北京化工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2908318