基于小波閾值濾波和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動(dòng)軸承智能化故障診斷
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 05:15
滾動(dòng)軸承是機(jī)械設(shè)備里使用最廣泛的部件之一,其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)直接影響著整個(gè)機(jī)械設(shè)備的性能,軸承出現(xiàn)故障可能導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備陷入癱瘓甚至發(fā)生重大安全事故。因此,如何在不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下,用較短的時(shí)間診斷出滾動(dòng)軸承的狀態(tài)如何、是否發(fā)生了故障以及發(fā)生了什么類(lèi)型的故障成為亟待解決的問(wèn)題,也是目前狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。振動(dòng)信號(hào)分析是目前實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承監(jiān)測(cè)和診斷的主要方法之一。振動(dòng)信號(hào)分析的理論和方法有很多,主要包括FFT分析、倒頻譜分析、小波分析、Hilbert-Huang變換等等,其中小波分析是使用較廣泛的一種方法。目前較為流行的做法是結(jié)合小波變換和包絡(luò)解調(diào),得到各層高頻小波系數(shù)的包絡(luò)譜,這樣做雖然可以抽取到故障特征,但是故障特征的效果并不理想。小波分解可以實(shí)現(xiàn)一組帶通濾波器的作用,將信號(hào)各個(gè)頻段的信息取出來(lái),對(duì)單個(gè)頻段的信號(hào)來(lái)說(shuō),可以去除此頻段外的噪聲,但是位于此頻段內(nèi)的噪聲成分依然很多,不利于后期抽取到明顯的故障特征。為了克服上述缺點(diǎn),本文在深入研究小波濾波理論后,提出了利用小波閾值濾波在前期對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波的方法,同時(shí),鑒于硬閾值函數(shù)和軟閾值函數(shù)存在的缺陷,本文對(duì)軟、硬閾值函數(shù)加...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
滾動(dòng)體大小不一產(chǎn)生的軸心擺動(dòng)
圖7一5小波閩值濾波包絡(luò)對(duì)工況2下樣本2處理后的包絡(luò)譜圖7.4本章小結(jié)①本章詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承智能化故障診斷系統(tǒng)的軟件平臺(tái)VC++和MATLAB。②本章介紹了滾動(dòng)軸承智能化故障診斷系統(tǒng)的界面及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
磁粉翻動(dòng)母減速搖聯(lián)軸侶圖2一1滾動(dòng)軸承智能化故障診斷實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上圖2一1是滾動(dòng)軸承智能化故障診斷實(shí)驗(yàn)平臺(tái),由圖可以看到滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由異步電機(jī)、滾動(dòng)軸承座、聯(lián)軸器、減速器和磁粉制動(dòng)器五部分組成。由于減速器在軸承智能化故障診斷實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有用到,故只介紹其余四部分的具體功能:1.異步電機(jī)工作可以帶動(dòng)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng),此外電動(dòng)機(jī)和變頻器相連接(后文介紹),利用變頻實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。2.滾動(dòng)軸承座中安放滾動(dòng)軸承,由于滾動(dòng)軸承座上表面是圓弧形,無(wú)法安裝傳感器,故對(duì)滾動(dòng)軸承座上表面進(jìn)行水平銑平處理,這樣傳感器便可通過(guò)底盤(pán)的磁鐵牢固地吸附在滾動(dòng)軸承座上。3.磁粉制動(dòng)器與其匹配電源連接,電源打開(kāi),滾動(dòng)軸承受到相應(yīng)的負(fù)載作用;電源關(guān)閉
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波包和階次包絡(luò)譜的軸承故障診斷[J]. 康海英,祁彥潔,欒軍英,鄭海起. 軸承. 2007(02)
[2]基于小波消噪技術(shù)的軋機(jī)軸承早期故障診斷[J]. 張建宇,高立新,崔玲麗,王雙啟,王國(guó)棟. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[3]基于Hilbert邊際譜的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 楊宇,于德介,程軍圣. 振動(dòng)與沖擊. 2005(01)
[4]基于Wigner-Ville分布和Hilbert變換相結(jié)合的降噪解調(diào)法及應(yīng)用研究[J]. 孫暉,趙菁,朱善安. 機(jī)電工程. 2005(01)
[5]基于Hilbert變換的包絡(luò)分析及其在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J]. 馬波,魏強(qiáng),徐春林,江志農(nóng). 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)
[6]小波變換用于列車(chē)振動(dòng)信號(hào)消噪的研究[J]. 陳祎,譚南林. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2004(05)
[7]粗糙集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的優(yōu)化方法研究[J]. 凌維業(yè),賈民平,許飛云,胡建中,鐘秉林. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2003(05)
[8]基于Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 夏利民. 計(jì)算機(jī)工程. 2003(03)
[9]機(jī)械故障診斷中的溫度診斷技術(shù)研究[J]. 王長(zhǎng)全,王柏華. 礦山機(jī)械. 2001(12)
[10]小波系數(shù)閾值估計(jì)的改進(jìn)模型[J]. 趙瑞珍,宋國(guó)鄉(xiāng),王紅. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]異步電動(dòng)機(jī)早期故障檢測(cè)的小波分析方法研究[D]. 張征平.華南理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于時(shí)延相關(guān)解調(diào)與B樣條模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軸承故障診斷[D]. 李冬梅.西南交通大學(xué) 2008
[2]聲發(fā)射技術(shù)在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[D]. 張新明.清華大學(xué) 2006
本文編號(hào):3335530
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
滾動(dòng)體大小不一產(chǎn)生的軸心擺動(dòng)
圖7一5小波閩值濾波包絡(luò)對(duì)工況2下樣本2處理后的包絡(luò)譜圖7.4本章小結(jié)①本章詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承智能化故障診斷系統(tǒng)的軟件平臺(tái)VC++和MATLAB。②本章介紹了滾動(dòng)軸承智能化故障診斷系統(tǒng)的界面及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
磁粉翻動(dòng)母減速搖聯(lián)軸侶圖2一1滾動(dòng)軸承智能化故障診斷實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上圖2一1是滾動(dòng)軸承智能化故障診斷實(shí)驗(yàn)平臺(tái),由圖可以看到滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由異步電機(jī)、滾動(dòng)軸承座、聯(lián)軸器、減速器和磁粉制動(dòng)器五部分組成。由于減速器在軸承智能化故障診斷實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有用到,故只介紹其余四部分的具體功能:1.異步電機(jī)工作可以帶動(dòng)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng),此外電動(dòng)機(jī)和變頻器相連接(后文介紹),利用變頻實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。2.滾動(dòng)軸承座中安放滾動(dòng)軸承,由于滾動(dòng)軸承座上表面是圓弧形,無(wú)法安裝傳感器,故對(duì)滾動(dòng)軸承座上表面進(jìn)行水平銑平處理,這樣傳感器便可通過(guò)底盤(pán)的磁鐵牢固地吸附在滾動(dòng)軸承座上。3.磁粉制動(dòng)器與其匹配電源連接,電源打開(kāi),滾動(dòng)軸承受到相應(yīng)的負(fù)載作用;電源關(guān)閉
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波包和階次包絡(luò)譜的軸承故障診斷[J]. 康海英,祁彥潔,欒軍英,鄭海起. 軸承. 2007(02)
[2]基于小波消噪技術(shù)的軋機(jī)軸承早期故障診斷[J]. 張建宇,高立新,崔玲麗,王雙啟,王國(guó)棟. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[3]基于Hilbert邊際譜的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 楊宇,于德介,程軍圣. 振動(dòng)與沖擊. 2005(01)
[4]基于Wigner-Ville分布和Hilbert變換相結(jié)合的降噪解調(diào)法及應(yīng)用研究[J]. 孫暉,趙菁,朱善安. 機(jī)電工程. 2005(01)
[5]基于Hilbert變換的包絡(luò)分析及其在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J]. 馬波,魏強(qiáng),徐春林,江志農(nóng). 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)
[6]小波變換用于列車(chē)振動(dòng)信號(hào)消噪的研究[J]. 陳祎,譚南林. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2004(05)
[7]粗糙集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的優(yōu)化方法研究[J]. 凌維業(yè),賈民平,許飛云,胡建中,鐘秉林. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2003(05)
[8]基于Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 夏利民. 計(jì)算機(jī)工程. 2003(03)
[9]機(jī)械故障診斷中的溫度診斷技術(shù)研究[J]. 王長(zhǎng)全,王柏華. 礦山機(jī)械. 2001(12)
[10]小波系數(shù)閾值估計(jì)的改進(jìn)模型[J]. 趙瑞珍,宋國(guó)鄉(xiāng),王紅. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]異步電動(dòng)機(jī)早期故障檢測(cè)的小波分析方法研究[D]. 張征平.華南理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于時(shí)延相關(guān)解調(diào)與B樣條模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軸承故障診斷[D]. 李冬梅.西南交通大學(xué) 2008
[2]聲發(fā)射技術(shù)在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[D]. 張新明.清華大學(xué) 2006
本文編號(hào):3335530
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