旋轉(zhuǎn)機械非平穩(wěn)狀態(tài)故障信號特征分析
本文關(guān)鍵詞:旋轉(zhuǎn)機械非平穩(wěn)狀態(tài)故障信號特征分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著信號分析技術(shù)的日益成熟,對在運轉(zhuǎn)過程中的旋轉(zhuǎn)機械產(chǎn)生的振動信號分析由原來假定的平穩(wěn)信號分析變?yōu)閷嶋H的非平穩(wěn)信號分析。傳統(tǒng)的頻譜分析是故障診斷領(lǐng)域中最常采用的方法,而非平穩(wěn)信號的特征頻率采用傳統(tǒng)的頻譜分析無法有效地分析出來,信號分析中通常采用時頻分析法解決這一問題。 本文主要針對旋轉(zhuǎn)機械主要故障對應(yīng)的非平穩(wěn)信號的特征分析進行了相關(guān)的研究工作。首先,介紹平穩(wěn)信號與非平穩(wěn)信號定義及其區(qū)別,分析旋轉(zhuǎn)機械運轉(zhuǎn)中的非平穩(wěn)問題及傳統(tǒng)頻譜分析法的不足,旋轉(zhuǎn)機械中軸承及齒輪故障及特征,并介紹幾種非平穩(wěn)信號特征分析的處理方法;其次,針對旋轉(zhuǎn)機械常見故障應(yīng)用旋轉(zhuǎn)機械模擬試驗平臺及實習(xí)工廠的相關(guān)條件,做了旋轉(zhuǎn)機械典型的故障模擬并進行信號采集;最后,利用本文提出的改進后的FastICA降噪方法對旋轉(zhuǎn)機械典型模擬故障振動信號進行降噪處理,能夠取得良好的效果并提高了信號處理效率,也分析了小波包降噪的功能,該方法尤其在高噪聲背景下具有良好的降噪效果,可以應(yīng)用到實際信號的處理中;本文通過實際信號驗證表明利用小波-包絡(luò)譜相結(jié)合的方法對旋轉(zhuǎn)機械的典型故障進行特征分析與提取,能夠?qū)⒐收咸卣魈崛〕鰜,,取得較好的效果。 通過對旋轉(zhuǎn)機械模擬故障產(chǎn)生的非平穩(wěn)信號處理方法的研究及改進,并對其進行分析和相關(guān)試驗驗證,最后取得良好的效果。對非平穩(wěn)信號處理方法分析和試驗研究所得到的結(jié)論不僅為旋轉(zhuǎn)機械非平穩(wěn)信號的研究提供一定的參考和借鑒,同時也為旋轉(zhuǎn)機械的故障診斷打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:旋轉(zhuǎn)機械 非平穩(wěn)信號 信號特征分析 FastICA 小波-希爾伯特變換 小波包變換
【學(xué)位授予單位】:河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH165.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究的背景及意義9-10
- 1.2 旋轉(zhuǎn)機械故障診斷技術(shù)綜述10-13
- 1.2.1 旋轉(zhuǎn)機械故障診斷及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 旋轉(zhuǎn)機械故障診斷的發(fā)展趨勢12-13
- 1.3 研究目的與主要研究內(nèi)容13-15
- 1.3.1 研究目的13
- 1.3.2 主要研究內(nèi)容13-15
- 第2章 旋轉(zhuǎn)機械中的故障類型及常用信號分析方法15-31
- 2.1 引言15
- 2.2 平穩(wěn)與非平穩(wěn)信號15-17
- 2.2.1 非平穩(wěn)信號的概念16-17
- 2.2.2 旋轉(zhuǎn)機械運轉(zhuǎn)中信號的非平穩(wěn)問題17
- 2.3 旋轉(zhuǎn)機械中典型故障及其特征17-23
- 2.3.1 軸承結(jié)構(gòu)及其故障特征18-20
- 2.3.2 齒輪故障類型及特征20-23
- 2.4 旋轉(zhuǎn)機械中非平穩(wěn)信號常用的分析方法23-29
- 2.4.1 FastICA 算法23-24
- 2.4.2 小波分析理論24-27
- 2.4.3 Hilbert 變換27-29
- 2.5 本章小結(jié)29-31
- 第3章 旋轉(zhuǎn)機械故障模擬及信號采集31-39
- 3.1 引言31
- 3.2 旋轉(zhuǎn)機械試驗平臺31-34
- 3.3 旋轉(zhuǎn)機械典型故障模擬34-35
- 3.4 數(shù)據(jù)采集35-37
- 3.5 本章小結(jié)37-39
- 第4章 旋轉(zhuǎn)機械的非平穩(wěn)信號降噪處理的研究及改進39-47
- 4.1 引言39
- 4.2 快速獨立分量分析(FastICA)算法在信噪分離中的應(yīng)用39-42
- 4.2.1 改進的 FastICA 算法39-40
- 4.2.2 改進的 FastICA 信噪分離試驗40-42
- 4.3 小波包降噪42-45
- 4.3.1 信號的小波包降噪處理43-44
- 4.3.2 齒輪箱含噪信號的小波包降噪44-45
- 4.4 本章小結(jié)45-47
- 第5章 旋轉(zhuǎn)機械的非平穩(wěn)故障信號特征提取47-53
- 5.1 引言47
- 5.2 基于小波變換-希爾伯特包絡(luò)譜的旋轉(zhuǎn)機械典型故障信號分析47-52
- 5.2.1 小波變換檢測軸承外圈故障48-49
- 5.2.2 小波變換檢測齒輪齒面磨損故障49-52
- 5.3 本章小結(jié)52-53
- 結(jié)論53-55
- 附錄55-59
- 參考文獻59-63
- 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文63-65
- 致謝65
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