基于時(shí)頻分析方法的滾動(dòng)軸承故障診斷研究
發(fā)布時(shí)間:2017-11-02 01:35
本文關(guān)鍵詞:基于時(shí)頻分析方法的滾動(dòng)軸承故障診斷研究
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【摘要】:機(jī)械設(shè)備故障診斷日益的重要,尤其是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最重要、最普遍的滾動(dòng)軸承的故障診斷。為了保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的安全、可靠、高效運(yùn)行,滾動(dòng)軸承故障診斷是非常重要和必要的。然而,滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)具有復(fù)雜、非平穩(wěn)的特點(diǎn)。因此,在滾動(dòng)軸承故障診斷中,故障特征提取是重點(diǎn)難點(diǎn),也是研究的熱點(diǎn)。本文主要探討研究了廣義解調(diào)時(shí)頻分析方法(Generalized Demodulation Approach to Time-frequency, GDAT)、局部均值分解(Local Mean Decomposition, LMD)兩種時(shí)頻分析方法,并提出了基于LMD和LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷方法和基于GDAT和LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷方法。本文研究?jī)?nèi)容如下:(1)文中探討研究了GDAT。在文中分析了GDAT的理論內(nèi)容,通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證該方法在提取信號(hào)時(shí)頻特征的優(yōu)越性,并將這種方法用于滾動(dòng)軸承的故障診斷中。建立一種基于GDAT的滾動(dòng)軸承故障診斷方法,并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證該方法在提取滾動(dòng)軸承故障特征時(shí)的優(yōu)越性。(2)LMD算法為我們提供一種新的瞬時(shí)頻率求解途徑一直接法。與Hilbert變換相比,運(yùn)用直接法求取瞬時(shí)頻率,不但消除端點(diǎn)效應(yīng),而且該方法提取的信息更完整。但直接法還存在一些問(wèn)題,所以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),使得求取的信號(hào)更為準(zhǔn)確有效。并提出一種基于LMD直接法的滾動(dòng)軸承故障診斷方法。(3)為了能夠使?jié)L動(dòng)軸承故障診斷更為快速準(zhǔn)確,同時(shí)使其智能化程度更高,文中結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)方法,建立了基于LMD和LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷方法和基于GDAT和LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷方法。這兩種方法都比單獨(dú)使用LSSVM對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行故障分類(lèi)的結(jié)果好。
【關(guān)鍵詞】:滾動(dòng)軸承 故障診斷 時(shí)頻分析 LMD 廣義解調(diào)時(shí)頻分析方法
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TH133.33;TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究背景與意義11
- 1.2 故障診斷研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 時(shí)頻分析方法的研究13-16
- 1.3.1 傅里葉變換14
- 1.3.2 Hilbert-Huang變換14-15
- 1.3.3 極大重疊離散小波包變換15
- 1.3.4 廣義解調(diào)時(shí)頻分析方法15-16
- 1.3.5 局部均值分解時(shí)頻分析方法16
- 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)和章節(jié)安排16-19
- 第二章 理論基礎(chǔ)19-29
- 2.1 EMD分解19-21
- 2.2 LMD分解21-23
- 2.3 MODWPT23-25
- 2.4 廣義解調(diào)時(shí)頻分析方法25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-29
- 第三章 基于廣義解調(diào)時(shí)頻分析方法的滾動(dòng)軸承故障診斷29-39
- 3.1 廣義解調(diào)時(shí)頻分析方法29-30
- 3.2 Hilbert變換30-32
- 3.2.1 解析信號(hào)30-31
- 3.2.2 瞬時(shí)頻率31-32
- 3.3 基于GDAT的滾動(dòng)軸承故障診斷32-37
- 3.3.1 基于GDAT的滾動(dòng)軸承故障診斷方法的建立32-33
- 3.3.2 相位函數(shù)的選擇33-34
- 3.3.3 數(shù)值仿真34-35
- 3.3.4 仿真實(shí)驗(yàn)35-37
- 3.4 本章小節(jié)37-39
- 第四章 基于LMD直接法的滾動(dòng)軸承故障診斷39-63
- 4.1 LMD分解方法39-42
- 4.1.1 EMD分解方法39-40
- 4.1.2 LMD40-41
- 4.1.3 EMD和LMD分解結(jié)果比較41-42
- 4.2 直接法求取瞬時(shí)頻率42-47
- 4.2.1 直接法43-45
- 4.2.2 毛刺出現(xiàn)的原因及解決方法45-46
- 4.2.3 直接法的判別條件46
- 4.2.4 改進(jìn)“直接法”求取信號(hào)瞬時(shí)頻率的過(guò)程46-47
- 4.3 基于LMD直接法瞬時(shí)頻率求解方法47-51
- 4.3.1 基于Hilbert變換的瞬時(shí)頻率求解方法47-48
- 4.3.1.1 Hilbert-Huang變換47
- 4.3.1.2 基于LMD和Hilbert變換時(shí)頻分析方法147-48
- 4.3.2 基于LMD直接法時(shí)頻分析方法48-50
- 4.3.3 仿真結(jié)果比較50-51
- 4.4 基于LMD直接法的滾動(dòng)軸承故障診斷51-60
- 4.4.1 基于LMD直接法的滾動(dòng)軸承故障診斷方法的建立51-52
- 4.4.2 數(shù)據(jù)仿真52-60
- 4.4.2.1 時(shí)頻譜分析52-54
- 4.4.2.2 邊際譜54-55
- 4.4.2.3 仿真信號(hào)的LMD直接法邊際譜分析55-60
- 4.5 本章小結(jié)60-63
- 第五章 基于LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷63-73
- 5.1 基于LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷思路63-64
- 5.2 AR模型及其參數(shù)求解方法64-65
- 5.3 最小二乘支持向量機(jī)65-67
- 5.4 基于LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷67-69
- 5.4.1 基于LMD和LSSVM滾動(dòng)軸承故障診斷67-68
- 5.4.2 基于GDAT和LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷68
- 5.4.3 基于LSSVM的滾動(dòng)軸承故障診斷68-69
- 5.5 數(shù)據(jù)仿真69-72
- 5.6 本章小節(jié)72-73
- 第六章 總結(jié)與展望73-75
- 6.1 總結(jié)73-74
- 6.2 展望74-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 致謝79-81
- 附錄81
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 楊宇;楊麗湘;程軍圣;;基于MODWPT的包絡(luò)階次譜在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2010年10期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 王龍;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)齒輪箱故障診斷策略研究[D];江南大學(xué);2013年
,本文編號(hào):1129447
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