本文關(guān)鍵詞：基于小波包特征提取和流向圖故障決策的齒輪故障診斷

  更多相關(guān)文章： 齒輪 小波包 流向圖 故障診斷

【摘要】：齒輪作為生產(chǎn)傳動的重要部件，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，其穩(wěn)定可靠的工作具有重要社會意義。但是齒輪的故障失效是不可避免的，為了減少由于齒輪失效導(dǎo)致的生產(chǎn)損失，需要對齒輪進(jìn)行實時的監(jiān)測，檢測齒輪故障，在齒輪失效之前替換故障齒輪避免嚴(yán)重的生產(chǎn)損失。 對于齒輪的故障檢測有多種多樣的方法，本文提出了基于小波包特征提取和流向圖故障決策的齒輪故障診斷方法，進(jìn)行齒輪的故障檢測與診斷。 本文首先分析了齒輪故障時振動信號的變化形式，同時將實驗提取的振動信號與理論分析相對比，驗證理論分析的準(zhǔn)確性；運(yùn)用時域和頻域特征指標(biāo)來表征這些齒輪振動信號特征。 通過理論分析得出齒輪的振動信號特征之后，運(yùn)用小波包進(jìn)行故障特征的提取。本文引入了一種新的小波消噪方法，消除了小波消噪中分解層次和消噪閾值選擇困難的問題，同時分析了一種新的小波包變換方法，消除了頻率混淆和頻帶錯亂問題，減少了故障特征提取中的誤差。 本文研究了一種故障流向圖表示方法，，運(yùn)用故障流向圖分析提取的征兆屬性對于齒輪故障診斷的重要性，以及這些征兆屬性與最終故障診斷的關(guān)系。運(yùn)用故障流向圖對提取的征兆屬性進(jìn)行層次和節(jié)點(diǎn)的約簡，消除征兆屬性中的冗余信息，減少計算復(fù)雜度。通過約簡之后的信息生成決策規(guī)則，來達(dá)到故障診斷的目的。同時分析說明故障流向圖的增量學(xué)習(xí)算法，提高了故障流向圖的適應(yīng)性。 最后，本文結(jié)合故障仿真實驗平臺，仿真齒輪在不同故障不同工況下的振動信號。結(jié)合前四章的理論分析，對信號進(jìn)行小波包分析提取征兆屬性，運(yùn)用故障流向圖進(jìn)行征兆屬性的約簡并提取決策規(guī)則，獲得了對于不同工況下齒輪故障的決策規(guī)則。結(jié)果證明這種方法能夠準(zhǔn)確可靠的檢測齒輪故障。
【關(guān)鍵詞】：齒輪 小波包 流向圖 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH165.3;TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題來源及研究目的8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 齒輪系統(tǒng)故障診斷的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 小波分析技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 故障知識表示技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 流向圖的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 齒輪故障特征和振動信號分析15-27
• 2.1 齒輪故障的研究對象和實驗方法分析15-18
• 2.1.1 齒輪故障的研究對象15-16
• 2.1.2 實驗方法分析16-18
• 2.2 齒輪的嚙合振動分析18-21
• 2.2.1 齒輪嚙合的力學(xué)分析18
• 2.2.2 齒輪嚙合信號的幅值調(diào)制18-20
• 2.2.3 齒輪嚙合信號的頻率調(diào)制20-21
• 2.2.4 齒輪嚙合振動信號中的其它成分21
• 2.3 齒輪故障信號特征21-24
• 2.3.1 齒輪斷齒故障信號特征21-22
• 2.3.2 齒輪碎齒故障信號特征22-23
• 2.3.3 齒輪均勻磨損故障信號特征23-24
• 2.4 齒輪的故障特征24-26
• 2.4.1 齒輪故障特征的時域指標(biāo)24-25
• 2.4.2 齒輪故障特征的頻域指標(biāo)25-26
• 2.4.3 齒輪故障特征的時頻域指標(biāo)26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于小波包分析的故障特征提取27-39
• 3.1 小波包的基本概念及時頻分析特性27-32
• 3.1.1 小波包的基本概念及快速算法27-28
• 3.1.2 小波包的時頻特性和頻率混淆28-30
• 3.1.3 小波包快速算法的改進(jìn)30-32
• 3.2 基于小波變換的噪聲消除32-37
• 3.2.1 小波噪聲消除的原理32-33
• 3.2.2 小波消噪閾值選取及處理33-35
• 3.2.3 小波變換分解層數(shù)的確定35-36
• 3.2.4 小波消噪算法仿真實驗36-37
• 3.3 基于小波包的故障故障特征提取37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 基于故障診斷流向圖的知識獲取技術(shù)39-54
• 4.1 故障診斷流向圖理論研究39-43
• 4.1.1 流向圖的概述39
• 4.1.2 故障診斷流向圖的基本概念39-43
• 4.2 故障診斷流向圖的約簡43-48
• 4.2.1 故障診斷流向圖征兆屬性層的約簡43-46
• 4.2.2 故障診斷流向圖征兆屬性值節(jié)點(diǎn)的約簡46-48
• 4.3 故障診斷流向圖決策規(guī)則的獲取48-53
• 4.3.1 故障診斷流向圖決策規(guī)則的表示48-49
• 4.3.2 基于增量學(xué)習(xí)算法的故障診斷流向圖決策規(guī)則獲取49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 齒輪故障診斷的實驗研究54-66
• 5.1 齒輪故障診斷實驗設(shè)計54-55
• 5.2 齒輪振動信號的特征提取55-59
• 5.2.1 齒輪振動信號形式55-56
• 5.2.2 齒輪振動信號的小波包分解56-58
• 5.2.3 征兆屬性值的離散化58-59
• 5.3 運(yùn)用故障流向圖表征齒輪故障59-65
• 5.3.1 齒輪故障流向圖征兆屬性的約簡59-61
• 5.3.2 齒輪故障決策規(guī)則流向圖的獲取61-63
• 5.3.3 齒輪故障流向圖的增量學(xué)習(xí)方法63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果70-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣宇;李力;李志雄;湯雙清;;一種時序-BP網(wǎng)絡(luò)在飛輪系統(tǒng)齒輪故障診斷中的應(yīng)用研究[J];機(jī)床與液壓;2009年03期

2 杜設(shè)亮,傅建中,陳子辰,麥云飛;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪故障診斷系統(tǒng)研究[J];機(jī)電工程;1999年05期

3 高珍,馬金山,熊曉燕;齒輪故障診斷的小波分析方法[J];機(jī)械管理開發(fā);2005年02期

4 羅健華,陳春良;ZOOK(細(xì)化)譜分析技術(shù)在8098單片機(jī)齒輪故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];測試技術(shù)學(xué)報;1996年03期

5 左長青;韓捷;陳宏;鞏曉斌;張文軍;;矢Wigner高階譜在齒輪故障診斷中的研究[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2011年10期

6 于德介,程軍圣,楊宇;Hilbert-Huang變換在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報;2005年06期

7 張靜,孔凡讓,張平,張盛,李曉峰;基于諧波小波重構(gòu)相位譜的齒輪故障診斷[J];振動與沖擊;2004年04期

8 毛明明;柳益君;湯嘉立;;基于L-M神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪故障診斷[J];計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2011年01期

9 于德介,程軍圣,成瓊;基于復(fù)小波變換相位譜的齒輪故障診斷[J];振動、測試與診斷;2004年04期

10 鄒建華;;用于齒輪故障診斷的復(fù)小波變換相位功率譜方法[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2008年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉鋒;馬懷祥;葛寶珊;;基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和包絡(luò)分析的齒輪故障診斷[A];現(xiàn)代振動與噪聲技術(shù)（第九卷）[C];2011年

2 陳向民;于德介;羅潔思;;基于線調(diào)頻小波路徑追蹤階比循環(huán)平穩(wěn)解調(diào)的齒輪故障診斷[A];第十屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（2011）上冊[C];2011年

3 張立國;張生;谷建平;康科;;小波包分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[A];第六屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集（3）[C];2008年

4 林土勝;賴聲禮;;視網(wǎng)膜血管特征提取的拆支跟蹤法[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

5 錢小聰;鄭寶玉;穆明鑫;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)手寫簽名驗證[A];第十屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2001）論文集[C];2001年

6 張羽;汪源源;王威琪;余建國;林繼耕;;狹窄血管多普勒信號特征提取的實驗研究[A];21世紀(jì)醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2001年

7 柳林霞;陳杰;竇麗華;;不變矩理論及其在目標(biāo)識別中的應(yīng)用[A];2002中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

8 范海寧;郭英;吳劍鋒;陳志武;;基于小波包分解的聲信號特征提取方法[A];信號與信息處理技術(shù)第三屆信號與信息處理全國聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

9 楊日杰;施建禮;林洪文;;一種雷達(dá)視頻回波特征提取方法研究[A];中國航空學(xué)會信號與信息處理專業(yè)全國第八屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

10 代克杰;張紅梅;盛賽斌;;基于BP網(wǎng)絡(luò)的故障特征提取方法研究[A];2004中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者　 方海;解析溫州民資新流向圖[N];浙江日報;2006年

2 李新民 王莉;中國石油利潤“流向圖”浮出水面[N];經(jīng)濟(jì)參考報;2007年

3 燕海霞；王憶勤；李福鳳;脈象信號研究日漸深入[N];中國醫(yī)藥報;2005年

4 沈占鋒;遙感影像信息提取與分析[N];計算機(jī)世界;2006年

5 王竣;深入開發(fā)CAD系統(tǒng)對疾病診斷有重要意義[N];中國醫(yī)藥報;2007年

6 重慶 李志國;基于Linux的校園MIS實踐[N];電腦報;2001年

7 北京數(shù)碼空間信息技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān) 劉斌;Web Mining：第二代網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)[N];計算機(jī)世界;2000年

8 孫哲南　譚鐵牛;生物識別的十大關(guān)鍵技術(shù)[N];計算機(jī)世界;2007年

9 上海 高博;讓電腦“聽懂”人話[N];電腦報;2008年

10 本報記者 劉洪宇;當(dāng)機(jī)器聽懂了我們的聲音[N];遼寧日報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅潔思;基于多尺度線調(diào)頻小波路徑追蹤的機(jī)械故障診斷方法研究[D];湖南大學(xué);2011年

2 馮偉;基于摩擦學(xué)與動力學(xué)的齒輪系統(tǒng)故障診斷相關(guān)性研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 孫真真;基于光學(xué)區(qū)雷達(dá)目標(biāo)二維像的目標(biāo)散射特征提取的理論及方法研究[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2001年

4 武子玉;礦物近紅外光譜信息提取及應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2005年

5 王承;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷方法研究[D];電子科技大學(xué);2005年

6 張旗;基于屬性的圖像分類研究[D];大連海事大學(xué);2005年

7 孫蕾;醫(yī)學(xué)圖像智能挖掘關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2005年

8 張立福;通用光譜模式分解算法及植被指數(shù)的建立[D];武漢大學(xué);2005年

9 陳曉娟;模擬電路神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法的研究[D];吉林大學(xué);2006年

10 蘇彩紅;墻地磚質(zhì)量自動檢測技術(shù)的研究[D];華南理工大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛培路;基于小波包特征提取和流向圖故障決策的齒輪故障診斷[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 李海龍;基于局部特征尺度分解的齒輪故障診斷方法研究[D];湖南大學(xué);2012年

3 楊怡;基于局部均值分解的齒輪故障診斷方法[D];湖南大學(xué);2012年

4 王彬彬;小波分析在微動齒輪故障診斷的應(yīng)用與研究[D];南昌大學(xué);2010年

5 高建新;改進(jìn)經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2011年

6 陳龍;基于時延自相關(guān)與局部均值分解的齒輪故障診斷方法的研究[D];華東理工大學(xué);2013年

7 華偉;低速重載齒輪振動故障診斷研究[D];河南理工大學(xué);2007年

8 薛金亮;基于振動噪聲信息融合的齒輪箱齒輪故障診斷研究[D];青島理工大學(xué);2012年

9 許光;故障齒輪的振動分析和故障診斷[D];燕山大學(xué);2012年

10 左長青;基于全矢譜的齒輪系統(tǒng)故障診斷方法研究[D];鄭州大學(xué);2011年

本文編號：876765