機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的良好是設(shè)備安全的重要保證,隨著其重視程度的不斷加強(qiáng),對(duì)設(shè)備故障診斷的研究也日益廣泛。近年來(lái),在設(shè)備診斷方面出現(xiàn)了大量新的技術(shù),而基于特征信息融合技術(shù)的專(zhuān)家系統(tǒng)已成為該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。 本文以機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)輻射噪聲監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),研究了基于振動(dòng)噪聲特征信息的故障診斷方法。鑒于多特征信息能夠在診斷過(guò)程中提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確度,論文從理論上對(duì)比分析了多種信號(hào)特征提取方法,包括時(shí)域分析、幅值域分析、頻域分析和時(shí)頻分析,并且利用上述方法處理了單級(jí)離心泵的振動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)一步說(shuō)明了上述各方法的優(yōu)缺點(diǎn)。另外,為滿(mǎn)足診斷過(guò)程的智能化需求,本文提出了將多特征信息融合與模糊推理系統(tǒng)相結(jié)合的故障診斷方法。首先研究了信息融合技術(shù)的方法與層次結(jié)構(gòu),分析了模糊邏輯在信息融合中的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),對(duì)多種模糊推理系統(tǒng)進(jìn)行闡述,從理論及應(yīng)用兩方面重點(diǎn)研究了Mamdani模糊推理系統(tǒng)。通過(guò)具體的步驟完成系統(tǒng)設(shè)計(jì),并結(jié)合仿真研究進(jìn)一步說(shuō)明該系統(tǒng)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用。本文最后開(kāi)展了松花湖外場(chǎng)試驗(yàn)研究,依據(jù)柴油機(jī)工作時(shí)振動(dòng)噪聲各時(shí)頻域特征量的變化情況建立各個(gè)隸屬度函數(shù),給出推理規(guī)則,選擇合適的模糊運(yùn)算方法及合成規(guī)則,最后確定該診斷系統(tǒng)的模糊輸出。 通過(guò)主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)噪聲試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,驗(yàn)證了本文所研究的振動(dòng)噪聲信號(hào)處理方法能夠較好地提取設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的多特征信息,并且,依據(jù)多特征量能夠?qū)υO(shè)備的工作狀態(tài)做出更全面、更具體的分析。同時(shí),建立的基于振動(dòng)噪聲的多特征信息融合的模糊診斷系統(tǒng),能夠在故障狀態(tài)信息已知的情況下,準(zhǔn)確進(jìn)行故障的決策分類(lèi);在無(wú)先驗(yàn)知識(shí)的情況下,亦能達(dá)到設(shè)備簡(jiǎn)易診斷的效果。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類(lèi)】：TH165.3
【部分圖文】：

圖2.1仿真信號(hào)時(shí)域圖圖2.2仿真信號(hào)功率譜圖圖2.3高時(shí)間分辨率STFT圖2.4高頻率分辨率STFT在圖2.3中可以比較準(zhǔn)確地找到頻率跳變時(shí)間，卻不能顯示準(zhǔn)確的頻率值。在圖2.4中能夠看到各個(gè)頻率的值，卻沒(méi)有給出正確的跳變時(shí)間，這種現(xiàn)象恰好驗(yàn)證了STFT的測(cè)不準(zhǔn)原則。在實(shí)際應(yīng)用短時(shí)傅里葉變換時(shí)，可以根據(jù)具體問(wèn)題的需要做出選擇。

圖2.1仿真信號(hào)時(shí)域圖圖2.2仿真信號(hào)功率譜圖圖2.3高時(shí)間分辨率STFT圖2.4高頻率分辨率STFT在圖2.3中可以比較準(zhǔn)確地找到頻率跳變時(shí)間，卻不能顯示準(zhǔn)確的頻率值。在圖2.4中能夠看到各個(gè)頻率的值，卻沒(méi)有給出正確的跳變時(shí)間，這種現(xiàn)象恰好驗(yàn)證了STFT的測(cè)不準(zhǔn)原則。在實(shí)際應(yīng)用短時(shí)傅里葉變換時(shí)，可以根據(jù)具體問(wèn)題的需要做出選擇。

圖2.1仿真信號(hào)時(shí)域圖圖2.2仿真信號(hào)功率譜圖圖2.3高時(shí)間分辨率STFT圖2.4高頻率分辨率STFT在圖2.3中可以比較準(zhǔn)確地找到頻率跳變時(shí)間，卻不能顯示準(zhǔn)確的頻率值。在圖2.4中能夠看到各個(gè)頻率的值，卻沒(méi)有給出正確的跳變時(shí)間，這種現(xiàn)象恰好驗(yàn)證了STFT的測(cè)不準(zhǔn)原則。在實(shí)際應(yīng)用短時(shí)傅里葉變換時(shí)，可以根據(jù)具體問(wèn)題的需要做出選擇。2.5.2小波分析小波分析屬于時(shí)頻分析的一種。傳統(tǒng)的信號(hào)分析是建立在傅里葉變換的基礎(chǔ)之上的，由于傅里葉分析使用的是一種全局的變換，要么完全在頻域，要么完全在時(shí)域，因此無(wú)法表述信號(hào)的時(shí)頻局部性質(zhì)，而這種性質(zhì)恰恰是非平穩(wěn)信號(hào)根本和關(guān)鍵的性質(zhì)‘，”l32]。近年來(lái)出現(xiàn)的小波分析技術(shù)為此提供了強(qiáng)有力的工具。小波變換是一種信號(hào)的時(shí)間一尺度分析方法，具有多分辨率分析的特點(diǎn)

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2822306