發(fā)布時(shí)間：2020-05-22 07:39

【摘要】：隨著制造業(yè)發(fā)展的突飛猛進(jìn),旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景日益復(fù)雜化,旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備故障診斷也逐漸從依靠專家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向智能化處理。而軸承作為其關(guān)鍵部件之一,如何進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)是核心內(nèi)容。針對(duì)這一問題,本文在旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備信號(hào)處理中引入機(jī)器學(xué)習(xí),并進(jìn)行滾動(dòng)軸承狀態(tài)評(píng)估與剩余壽命預(yù)測(cè)研究。針對(duì)軸承診斷中不同特征選擇算法相互孤立的不足,提出一種面向網(wǎng)絡(luò)變量篩選與特征熵融合的軸承特征選擇算法。算法充分利用了基于網(wǎng)絡(luò)的特征平均影響值和特征熵在特征選擇和特征分類中的互補(bǔ)性,將該標(biāo)準(zhǔn)用于敏感特征集的篩選,并通過支持向量機(jī)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由于融合了不同特征選擇算法,本文方法分類精度更高。傳統(tǒng)軸承退化狀態(tài)建模方法存在局限性,本文從機(jī)械設(shè)備的一維監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出發(fā),深入研究基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軸承退化狀態(tài)建模方法。為了充分利用有限狀態(tài)數(shù)據(jù)下滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)問題中特征變化的影響因數(shù),以及特征與時(shí)間變化的關(guān)聯(lián)性,本文提出一種基于變量相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性的特征篩選方法。在該模型中,首先將MIV算法用于軸承訓(xùn)練集計(jì)算的特征進(jìn)行選擇,實(shí)現(xiàn)面向回歸網(wǎng)絡(luò)的變量第一次篩選;并將剩余特征通過相關(guān)系數(shù)標(biāo)識(shí)進(jìn)行可分性測(cè)度計(jì)算,實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間相關(guān)性的特征的第二次篩選;然后將兩次篩選出的特征向量通過RNN獲得軸承退化曲線;最后使用粒子濾波算法獲得剩余壽命。結(jié)果表明與其它軸承退化曲線構(gòu)造算法相比,該算法在精度方面明顯提高。針對(duì)人工特征建模方法的局限性,本文研究了基于深度學(xué)習(xí)的軸承退化狀態(tài)建模方法,提出了一種基于卷積自編碼網(wǎng)絡(luò)的軸承退化狀態(tài)建模方法,在此基礎(chǔ)上,該算法考慮到軸承退化狀態(tài)模型的評(píng)價(jià)傾向,并進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)的改進(jìn)。仿真結(jié)果表明,該算法不僅能夠無視工況,而且在精度和穩(wěn)定性方面也有了不錯(cuò)的提升。
【圖文】：

機(jī)械故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)Figure3-5Experimentbenchofmachineryfaultsimulator

圖 4-1 RNN 結(jié)構(gòu)示意圖Figure 4-1 Schematic of an RNN architecture，，RNN 的結(jié)構(gòu)可以描述為一個(gè)深度的神經(jīng)型的狀態(tài)有關(guān)。因此網(wǎng)絡(luò)可以通過時(shí)間進(jìn)行
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH133.33;TP181

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2675665