本文關(guān)鍵詞：基于分數(shù)階全矢譜的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究

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【摘要】：本論文是在國家自然科學基金(51261024,51075372,51265039,50775208),江西省教育廳科技計劃項目(No.GJJ12405),機械傳動國家重點實驗室開放基金(No.SKLMT-KFKT-201514)和江西省教育廳科技計劃項目(No.GJJ12405)資助下展開研究,結(jié)合全譜分析技術(shù)與分數(shù)階傅里葉變換的各自優(yōu)點,提出了分數(shù)階矢功率譜、分數(shù)階矢Wigner分布、分數(shù)階矢小波分析、分數(shù)階矢小波包分析方法,并應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)機器故障診斷中,取得了比較好的創(chuàng)新性成果。其主要的研究內(nèi)容如下:第一章,闡述了分數(shù)階全矢譜理論提出的必要性和研究意義,論述了全矢譜理論的發(fā)展和在故障診斷中的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,同時,還論述了分數(shù)階傅里葉變換的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,提出了本文的所要研究的內(nèi)容以及創(chuàng)新之處。第二章,詳細論述了全矢譜理論和算法,分數(shù)階傅里葉變換的定義、算法、性質(zhì)和獨特優(yōu)勢。并結(jié)合全矢譜技術(shù)理論和分數(shù)階傅里葉變換,提出了分數(shù)階全矢譜分析方法,該方法的特色在于繼承了分數(shù)階Fourier變換的能量聚集特性和全矢譜技術(shù)能夠最大程度的保證信息的完整性,全面性的優(yōu)點,能根據(jù)故障信號的特點,選擇合適的旋轉(zhuǎn)角度來進行計算,在能量最大方向?qū)崿F(xiàn)全信息融合。以轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動故障為例進行了實驗研究,實驗結(jié)果表明該方法不僅可以實現(xiàn)故障特征提取,與轉(zhuǎn)子同源雙通道信息的整合,還可以準確地反映出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性。最后,類似矢功率譜分析思想,給出了分數(shù)階矢功率譜的定義和算法,并將分數(shù)階矢功率譜分析成功地運用到對旋轉(zhuǎn)機械的故障診斷之中。第三章,在論述了矢Wigner分布的定義和算法的基礎(chǔ)上,類似矢Wigner分布的定義,結(jié)合矢Wigner分布和分數(shù)階Fourier變換的各自特點,提出了分數(shù)階矢Wigner分布,并給出了相應(yīng)的定義和算法。在此基礎(chǔ)上,提出了基于分數(shù)階矢Wigner分布的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法,該方法充分吸收了全矢譜保證信息的完整性,全面性,Wigner分布的高時頻分辨率和分數(shù)階Fourier變換的旋轉(zhuǎn)特性,有效的降低了Wigner分布交叉項的干擾等優(yōu)點。仿真結(jié)果表明。提出的分數(shù)階矢Wigner分布是有效的,能夠有效地融合不同通道的信息。最后,將提出的方法應(yīng)用到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基座松動故障中,進一步驗證了該方法的有效性。第四章,在詳細論述了矢小波分析的理論和算法的基礎(chǔ)上,類似矢小波分析方法的定義,結(jié)合了矢小波分析技術(shù)與分數(shù)階傅里葉變換的各自特點,提出了分數(shù)階矢小波分析技術(shù),并給出了相應(yīng)的定義和算法。在此基礎(chǔ)上,提出了以分數(shù)階矢小波分析為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法,該方法充分吸收全矢譜保證信息完整性、全面性,還有小波分析的局部化分析的特點和分數(shù)階Fourier變換能旋轉(zhuǎn)處理信號的特性,且增加了一個變換系數(shù),即階數(shù)p,使得在確定分數(shù)階小波系數(shù)時更加的靈活。并且將小波多分析理論擴展到廣義時頻域,使得信號的分析領(lǐng)域變大了。最后,將提出的方法運用到對轉(zhuǎn)子松動故障分析中,進一步驗證了該方法的有效性。第五章,本章在論述了矢小波包分析技術(shù)原理與算法的基礎(chǔ)上,類似矢小波包分析的定義,結(jié)合矢小波包分析與分數(shù)階傅里葉變換的各自特點,提出了分數(shù)階矢小波包分析,并給出了相應(yīng)的定義和算法。并在此基礎(chǔ)上,提出了基于分數(shù)階矢小波包分析的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法,該方法充分吸收了全矢譜保證信息的完整性,全面性,還有小波包分析的能更好表示信號的細節(jié)信息的特點和分數(shù)階Fourier變換的旋轉(zhuǎn)的特性,有效的降低了旋轉(zhuǎn)機械中噪聲對信號分析的干擾,且將小波包分析延拓到廣義時頻域,使得信號的分析領(lǐng)域變大了。最后,把提出的方法運用到轉(zhuǎn)子松動故障中,進一步驗證了此方法的有效性。第六章,論述了全文的工作量都干了些什么,并提出了我的不足,還說明了以后可以干什么。
【關(guān)鍵詞】：分數(shù)階全矢譜 分數(shù)階Fourier變換 分數(shù)階矢Wigner分布 分數(shù)階矢小波分析 分數(shù)階矢小波包
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH17
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題的提出及意義10
• 1.2 全矢譜分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 分數(shù)階Fourier國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新13-14
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4.2 本文的主要創(chuàng)新點14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 分數(shù)階全矢譜分析理論和算法15-31
• 2.1 全矢譜理論和計算方法15-20
• 2.1.1 理論基礎(chǔ)15-18
• 2.1.2 數(shù)值計算18-20
• 2.2 分數(shù)階傅里葉變換20-22
• 2.2.1 分數(shù)Fourier變換的定義20-21
• 2.2.2 分數(shù)階Fourier變換的基本性質(zhì)21
• 2.2.3 分數(shù)階Fourier變換的優(yōu)勢21-22
• 2.3 分數(shù)階全矢譜分析22-26
• 2.3.1 分數(shù)階全矢譜計算方法22-24
• 2.3.2 實例應(yīng)用24-26
• 2.4 分數(shù)階矢功率譜分析26-30
• 2.4.1 全矢功率譜的估算方法26-28
• 2.4.2 分數(shù)階全矢功率譜算法28-29
• 2.4.3 工程應(yīng)用29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于分數(shù)階矢Wigner分布的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究31-38
• 3.1 概述31
• 3.2 矢Wigner分布定義和算法31-33
• 3.3 分數(shù)階矢Wigner分布定義和算法33-34
• 3.4 仿真研究34-35
• 3.5 實驗研究35-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 基于矢分數(shù)階小波分析的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究38-48
• 4.1 概述38-39
• 4.2 矢小波變換的定義和算法39-40
• 4.3 分數(shù)階全矢小波的數(shù)值計算40-44
• 4.4 分數(shù)階矢小波分析技術(shù)的工程應(yīng)用44-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第五章 分數(shù)階矢小波包的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究48-56
• 5.1 概述48-49
• 5.2 全矢小波包分析技術(shù)定義和算法49-50
• 5.2.1 全矢小波包分析技術(shù)的定義49
• 5.2.2 分數(shù)階矢小波包分析技術(shù)的算法和數(shù)值實現(xiàn)49-50
• 5.3 分數(shù)階矢小波包分析技術(shù)的定義與算法50-52
• 5.4 實驗研究52-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第6章 結(jié)論及展望56-58
• 6.1 本文工作及創(chuàng)新56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻58-63
• 攻讀碩士學位期間參與的科研項目63-64
• 致謝64-65

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1 陶然;張峰;王越;;分數(shù)階Fourier變換離散化的研究進展[J];中國科學(E輯:信息科學);2008年04期

2 鄺鈺;吳潤;李巖;;分數(shù)階控制器實現(xiàn)方法研究[J];航天控制;2012年04期

3 張亞鵬;高峰;;分數(shù)階粘彈性積分本構(gòu)模型[J];濟南大學學報(自然科學版);2012年01期

4 周星德;吳利平;曾鵬;韓婷婷;林榮庚;;高速列車引起地基振動分數(shù)階模型[J];振動與沖擊;2014年10期

5 本刊編輯部;;河海大學召開“分數(shù)階動力學最新進展”中德雙邊學術(shù)研討會[J];河海大學學報(自然科學版);2012年03期

6 周彥男;陳運平;陳佼佼;;分數(shù)階Poynting-Thomson流變模型研究[J];西南科技大學學報;2013年01期

7 趙義正,楊景曙;離散分數(shù)階Fourier變換的實現(xiàn)及有限字長效應(yīng)分析[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2005年03期

8 張慧芬;郭建敏;;一類非線性分數(shù)階奇異微分方程正解的存在性[J];大連交通大學學報;2012年06期

9 童啟秀;王勝兵;;一類分數(shù)階非線性微分方程組的顯式算法[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2013年05期

10 劉冬兵;馬亮亮;;變時間分數(shù)階反應(yīng)擴散方程的數(shù)值分析[J];江南大學學報(自然科學版);2014年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李西成;;經(jīng)皮吸收的分數(shù)階藥物動力學模型[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 謝勇;;分數(shù)階模型神經(jīng)元的動力學行為及其同步[A];第四屆全國動力學與控制青年學者研討會論文摘要集[C];2010年

3 張碩;于永光;王亞;;帶有時滯和隨機擾動的不確定分數(shù)階混沌系統(tǒng)準同步[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

4 李常品;;分數(shù)階動力學的若干關(guān)鍵問題及研究進展[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 李常品;;分數(shù)階動力學簡介[A];第三屆海峽兩岸動力學、振動與控制學術(shù)會議論文摘要集[C];2013年

6 蔣曉蕓;徐明瑜;;時間依靠分數(shù)階Schr銉dinger方程中的可動邊界問題[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

7 王花;;分數(shù)階混沌系統(tǒng)的同步在圖像加密中的應(yīng)用[A];第二屆全國隨機動力學學術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

8 王在華;;分數(shù)階動力系統(tǒng)的若干問題[A];第三屆全國動力學與控制青年學者研討會論文摘要集[C];2009年

9 張碩;于永光;王莎;;帶有時滯和隨機擾動的分數(shù)階混沌系統(tǒng)同步[A];第十四屆全國非線性振動暨第十一屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議摘要集與會議議程[C];2013年

10 李西成;;一個具有糊狀區(qū)的分數(shù)階可動邊界問題的相似解研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

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1 陳善鎮(zhèn);兩類空間分數(shù)階偏微分方程模型有限差分逼近的若干研究[D];山東大學;2015年

2 任永強;油藏與二氧化碳埋存問題的數(shù)值模擬與不確定性量化分析以及分數(shù)階微分方程的數(shù)值方法[D];山東大學;2015年

3 蔣敏;分數(shù)階微分方程理論分析與應(yīng)用問題的研究[D];電子科技大學;2015年

4 卜紅霞;基于分數(shù)階傅里葉域稀疏表征的CS-SAR成像理論與算法研究[D];北京理工大學;2015年

5 楊變霞;分數(shù)階Laplace算子的譜理論及其在微分方程中的應(yīng)用[D];蘭州大學;2015年

6 邵晶;幾類微分系統(tǒng)的定性理論及其應(yīng)用[D];曲阜師范大學;2015年

7 方益;分數(shù)階Yamabe問題的一些緊性結(jié)果[D];中國科學技術(shù)大學;2015年

8 王國濤;幾類分數(shù)階非線性微分方程解的存在理論及應(yīng)用[D];西安電子科技大學;2014年

9 陳明華;分數(shù)階微分方程的高階算法及理論分析[D];蘭州大學;2015年

10 孟偉;基于分數(shù)階拓展算子的灰色預(yù)測模型[D];南京航空航天大學;2015年

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1 楚彩虹;單載波分數(shù)階傅里葉域均衡系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];鄭州大學;2015年

2 張欣欣;Caputo型分數(shù)階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性分析[D];燕山大學;2015年

3 楊晶;帶分數(shù)階邊界條件的分數(shù)階微分方程邊值問題[D];天津財經(jīng)大學;2015年

4 王琳莉;分數(shù)階Hamilton系統(tǒng)的運動方程和對稱性理論研究[D];浙江理工大學;2016年

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6 紀翠翠;時間分數(shù)階偏微分方程高階數(shù)值解法[D];東南大學;2015年

7 董菁菁;分數(shù)階長短波方程的長時間行為[D];魯東大學;2016年

8 崔曉玉;幾類分數(shù)階擴散方程中線性方程組的預(yù)處理迭代解法[D];華東師范大學;2016年

9 吳亞運;幾類分數(shù)階微分方程解的存在性研究[D];安徽大學;2016年

10 曹玉童;兩類分數(shù)階差分方程解對初值的連續(xù)依賴性[D];安徽大學;2016年

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本文編號：1125078