發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 16:27

【摘要】：針對往復(fù)機(jī)械振動信號具有復(fù)雜非線性、非平穩(wěn)等特性,使用一種基于小波框架的自適應(yīng)經(jīng)驗(yàn)小波變換(Empirical wavelet transform,簡稱EWT)和以集合角度處理信號的形態(tài)學(xué)濾波來進(jìn)行往復(fù)機(jī)械故障特征提取。經(jīng)驗(yàn)小波變換通過構(gòu)造合適的正交小波濾波器組對頻譜進(jìn)行劃分,提取具有緊支撐傅里葉頻譜的調(diào)頻調(diào)幅成分,再使用Hilbert變換對信號進(jìn)行時(shí)頻分析。經(jīng)驗(yàn)小波變換由于其建立在小波變換的框架上,有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,而且計(jì)算過程沒有迭代等優(yōu)點(diǎn),在進(jìn)行處理非線性非平穩(wěn)信號時(shí)具有數(shù)學(xué)解釋合理、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量分隔清晰、計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際的往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷中,存在著分隔經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量過多、得到的非單組分經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量無法進(jìn)行Hilbert變換的問題。因此本文從實(shí)際出發(fā),以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對經(jīng)驗(yàn)小波方法進(jìn)行改進(jìn),使其可以適用于往復(fù)壓縮機(jī)的故障診斷。首先對經(jīng)驗(yàn)小波變換的頻譜分隔方法進(jìn)行改進(jìn),在基于尺度空間理論的頻譜分隔方法基礎(chǔ)上,通過理論分析與大量數(shù)據(jù)的對比,優(yōu)選了分隔經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量效果最優(yōu)的尺度變換參數(shù),并使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)和峭度對經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量進(jìn)行優(yōu)選,實(shí)測信號表明改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)小波變換是一種穩(wěn)定有效的信號分解方法。其次,針對實(shí)測信號得到的非單組分經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量無法進(jìn)行Hilbert變換的問題,提出使用基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法對經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量進(jìn)行濾波和故障特征提取。該方法通過能量指標(biāo)判斷信號所處的狀態(tài),之后,根據(jù)信號所處的不同狀態(tài)自適應(yīng)構(gòu)造結(jié)構(gòu)元素對經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波,使濾波更有針對性。再次,介紹了形態(tài)譜熵這一故障特征提取方法,振動信號處于不同形狀特征時(shí),其形態(tài)譜特征不同,而形態(tài)譜熵正是通過多尺度形態(tài)學(xué)計(jì)算得到的可以定量描述形態(tài)譜值的指標(biāo)。使用該方法對實(shí)測信號進(jìn)行處理,結(jié)果表明形態(tài)譜熵可以明確地識別故障,并具有良好的穩(wěn)定性。最后提出了基于經(jīng)驗(yàn)小波變換與狀態(tài)形態(tài)學(xué)濾波的故障特征提取方法,該方法使用改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)小波變換進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量劃分,再經(jīng)過狀態(tài)形態(tài)學(xué)濾波后計(jì)算其形態(tài)譜熵,從而進(jìn)行故障識別。利用所提方法對往復(fù)壓縮機(jī)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明該方法可以有效提取故障特征,實(shí)現(xiàn)不同故障類型的診斷。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH45
【圖文】：

圖 4-2 往復(fù)壓縮機(jī)工作原理簡圖本的工作原理是通過十字頭、連桿、曲軸等部件將復(fù)運(yùn)動帶動活塞以周期運(yùn)動的形式改變工作腔的容個(gè)運(yùn)動周期分為四個(gè)階段：膨脹、吸氣、壓縮、排蓋側(cè)工作腔面積增大，殘留在工作腔內(nèi)的氣體體積

a氣閥測點(diǎn)布置圖(a-一級蓋側(cè)；b-一級軸側(cè)；c-二級蓋側(cè)；d-二級軸側(cè))

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2714687