發(fā)布時間：2017-11-23 17:27

  本文關(guān)鍵詞：強噪聲背景下行星齒輪故障診斷研究

  更多相關(guān)文章： 行星齒輪 局部均值分解 奇異值能量差分譜 多尺度樣本熵 離散隱馬爾科夫模型 LabVIEW

【摘要】：行星齒輪傳動作為礦山機械設(shè)備中的常用傳動方式之一,在整個生產(chǎn)過程中擔負重要的使命。行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較具有很多優(yōu)點,比如體積小,承載能力大,工作平穩(wěn),但大功率高速行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制造精度高。由于機械設(shè)備所處的惡劣環(huán)境、變化的工況以及自身的非線性等特點,使得所測得的振動信號往往具有強噪聲背景、非線性和非穩(wěn)定性等特點,這些問題的存在嚴重影響了設(shè)備狀態(tài)信息的準確獲取。因此,本文以強噪聲背景下的行星齒輪振動信號為研究對象,研究基于局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)和離散隱馬爾科夫模型(Discrete Hidden Markov Models,DHMM)的行星齒輪故障診斷算法,包括LMD,奇異值能量差分譜,多尺度樣本熵(Multiscale Sample Entropy,MSE)和DHMM識別模型。介紹了LMD算法這一種新的時頻分析方法,當齒輪發(fā)生故障時,振動信號通常伴隨著沖擊信號,并且出現(xiàn)不同程度的調(diào)制現(xiàn)象,故障振動信號的調(diào)制信息可以通過LMD進行解調(diào)。并與經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法進行了比較,得到了兩者之間的異同點,分析了LMD算法的優(yōu)點及存在的不足,然后利用基于支持向量回歸(Support Vector Regression,SVR)延拓和加余弦窗函數(shù)處理的端點延拓技術(shù)對端點效應(yīng)進行改進。介紹了奇異值分解(Singular Value Decomposition,SVD)方法基本原理,利用奇異值能量差分譜改善SVD在信號降噪上重構(gòu)階次難以確認的問題,有效區(qū)別了信號中有用成分和噪聲成分,較好地保護了原始信號中有用信息的完整性,然后利用SVD逆變換重構(gòu)信號頻譜,實現(xiàn)了對信號的降噪處理;然后研究了基于LMD和奇異值能量差分譜的信號降噪方法,以及基于MSE的特征提取算法。介紹了隱馬爾科夫模型(Hidden Markov Models,HMM)的基本理論,探討并改進了在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)的多觀察樣本訓練問題和算法下溢現(xiàn)象,分析了DHMM理論在故障狀態(tài)識別中的應(yīng)用方法;進行了強噪聲背景下的實驗數(shù)據(jù)分析,分析了基于LMD和DHMM的行星齒輪故障診斷算法,包括改進LMD算法、奇異值能量差分譜、MSE和DHMM,并以不同類型的實驗信號驗證了該方法的有效性。研發(fā)了基于LabVIEW和Matlab聯(lián)合仿真行星齒輪故障智能診斷系統(tǒng),實現(xiàn)了對行星輪振動信號的在線監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析處理,完成了數(shù)據(jù)監(jiān)測和診斷結(jié)果的的存儲、查詢和記錄功能。以行星齒輪實際信號進行實例分析,結(jié)果表明該平臺界面友好、操作方便、性能良好。文章最后對工作進行了總結(jié),并對相關(guān)的研究技術(shù)進行了展望。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜宗瀠;;行星齒輪淺談(上)[J];微特電機;2012年08期

2 邱阮琪;兩速行星齒輪[J];機床;1979年05期

3 李元燮;;行星齒輪裝置的動態(tài)載荷平衡的測定方法及其有關(guān)問題的探討(一)[J];光學機械;1985年05期

4 張景書;;行星齒輪支承墊圈的自制[J];汽車技術(shù);1989年03期

5 朱元,田光宇,陳全世,夏群生,吳昊;行星齒輪結(jié)構(gòu)的混合動力汽車的系統(tǒng)效率[J];汽車工程;2004年03期

6 徐偉城;姜蕾;王振發(fā);;淺談行星齒輪擺環(huán)箱的設(shè)計原理及應(yīng)用[J];機械研究與應(yīng)用;2008年03期

7 李武敬;;行星齒輪球面磨削機構(gòu)[J];機械工人.冷加工;1988年09期

8 郭海風，張麗;雙聯(lián)行星齒輪對齒技術(shù)[J];山西機械;1994年01期

9 賈振華;;分析行星齒輪變速機構(gòu)傳動的矩陣方法[J];拖拉機與農(nóng)用運輸車;2006年04期

10 肖敏;孫逸華;;兩種計算行星齒輪機構(gòu)傳動比方法的聯(lián)合應(yīng)用[J];機械;2008年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 楊U_梁;;行星齒輪變速機構(gòu)方案設(shè)計的杠桿分析法[A];12省區(qū)市機械工程學會2006年學術(shù)年會湖北省論文集[C];2006年

2 張立軍;朱文棟;;基于純扭轉(zhuǎn)模型的行星齒輪系統(tǒng)固有振動特性仿真分析[A];2013中國汽車工程學會年會論文集[C];2013年

3 曹紅斌;竺春光;包文海;;汽車用行星齒輪座的開發(fā)[A];第五屆海峽兩岸粉末冶金技術(shù)研討會論文集[C];2004年

4 鄭明華;;行星齒輪增速器在軸伸貫流機的應(yīng)用[A];福建省科學技術(shù)協(xié)會第七屆學術(shù)年會分會場——提高水力發(fā)電技術(shù) 促進海西經(jīng)濟建設(shè)研討會論文集[C];2007年

5 袁海林;;行星齒輪減速電機組件[A];第十二屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2007年

6 申忠印;王斌修;;行星齒輪模鍛新型組合電極的設(shè)計[A];第15屆全國特種加工學術(shù)會議論文集（上）[C];2013年

7 虞培清;王則勝;;行星齒輪差速器對提高臥式螺旋離心機性能的技術(shù)作用[A];面向制造業(yè)的自動化與信息化技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)技術(shù)——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術(shù)年會論文集[C];2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡曉;強噪聲背景下行星齒輪故障診斷研究[D];中國礦業(yè)大學;2016年

2 齊寅明;盾構(gòu)刀盤驅(qū)動三級行星齒輪系統(tǒng)動力學分析[D];重慶大學;2013年

3 沈稼耕;計入嚙合相位的人字齒行星齒輪系統(tǒng)動力學研究[D];南京航空航天大學;2014年

4 林旭;基于ANSYS的立磨行星齒輪系統(tǒng)柔性特征分析[D];沈陽建筑大學;2014年

5 劉雪艷;基于ANSYS的漸開線直齒行星齒輪有限元分析[D];西北農(nóng)林科技大學;2009年

6 茅列前;基于增量諧波平衡法的行星齒輪系統(tǒng)動力學特性研究[D];東北大學;2013年

7 樊華;微小型永磁行星齒輪研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

8 司媛媛;行星齒輪裝置的參數(shù)優(yōu)化與零件的參數(shù)化模型研究[D];河南理工大學;2014年

9 柴少彪;重型載貨汽車行星齒輪輪邊減速器動力學性能分析與研究[D];太原理工大學;2010年

10 周健;某履帶式裝甲車行星齒輪系統(tǒng)動力學分析及優(yōu)化[D];沈陽理工大學;2010年

，

本文編號：1219265