【摘要】：目前,針對往復(fù)壓縮機(jī)振動信號具有非平穩(wěn)、非線性等特點(diǎn),采用傳統(tǒng)特征分析方法進(jìn)行特征提取時,只是對多傳感器測量后的單個通道振動信號進(jìn)行處理,后期再對多通道振動信號進(jìn)行特征級別的數(shù)據(jù)融合,沒有考慮傳感器通道間存在相互關(guān)聯(lián),不利于對同一物理系統(tǒng)產(chǎn)生的振動信號進(jìn)行特征分析。為此,本文針對往復(fù)壓縮機(jī)存在的多通道振動信號特征分析問題,引入多元經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Mutivariate Empirical Mode Decomposition,MEMD)方法,并結(jié)合多尺度熵(Multi-scale Sample Entropy,MSE)分析,對往復(fù)壓縮機(jī)多通道振動信號進(jìn)行聯(lián)合分析,定量描述往復(fù)壓縮機(jī)故障非線性特征,利用支持向量機(jī)對其進(jìn)行分類識別,為往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷提供了一種新方法。闡述了本文研究背景與研究意義,簡要概括了往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷程和常用故障診斷方法的研究現(xiàn)狀,及本篇論文研究內(nèi)容。概述往復(fù)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理,總結(jié)概括往復(fù)壓縮機(jī)常見故障機(jī)理,設(shè)計(jì)故障實(shí)驗(yàn)測試布局,并簡要說明2D12型往復(fù)壓縮機(jī)故障實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,為往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。針對EMD和LMD等傳統(tǒng)方法無法處理往復(fù)壓縮機(jī)多通道振動信號的故障特征提取問題,深入研究MEMD的基本原理和算法。提出了基于MEMD的故障診斷方法。對比分析了仿真信號和往復(fù)壓縮機(jī)故障振動信號的MEMD與EMD方法,結(jié)果表明MEMD方法在多通道信號分解的精確性等方面具有優(yōu)越性和有效性,為往復(fù)壓縮機(jī)多通道振動信息故障診斷提供了新的思路和手段。針對多尺度熵方法進(jìn)行粗粒化時間序列計(jì)算后產(chǎn)生不準(zhǔn)確的熵估計(jì)或未定義熵,出現(xiàn)端點(diǎn)“飛翼”現(xiàn)象的問題,提出新的改進(jìn)粗�；椒ㄌ娲Ｓ玫木荡至；椒�。并在MEMD方法分析多通道信號的基礎(chǔ)上,結(jié)合改進(jìn)的MSE方法,形成基于MEMD與MSE的特征提取方法。該方法先以MEMD分解多通道信號形成一系列多元IMF分量,再利用相關(guān)性系數(shù)篩選IMF分量,隨之以改進(jìn)的多尺度熵量化IMF分量形成特征矩陣,最終利用奇異值分解優(yōu)選矩陣,構(gòu)成可分性良好的特征向量。以往復(fù)壓縮機(jī)常見故障多通道測試信號為研究對象,利用基于MEMD與MSE的特征提取方法進(jìn)行分析,提取故障特征向量,以支持向量機(jī)(SVM)為分類器,實(shí)現(xiàn)故障的準(zhǔn)確診斷,并與多種特征提取方法進(jìn)行比較,驗(yàn)證該方法的優(yōu)越性。
【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 2.1 往復(fù)壓縮機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)簡圖壓縮機(jī)常見故障機(jī)理分析縮機(jī)故障按照監(jiān)測的特征參數(shù)分為兩大類：熱力性能（溫度、壓力和機(jī)械功能（振動、噪聲等）故障，當(dāng)故障發(fā)生時，可從上述兩類化定位并診斷故障類型。若從組成結(jié)構(gòu)來看，往復(fù)壓縮機(jī)故障可分及傳動組件等故障類型。往復(fù)壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中可能會存在叉表征的現(xiàn)象，且沒有明確嚴(yán)格的界定方式來區(qū)分，且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)式間也不是單純的映射關(guān)系；除此之外，機(jī)械功能性故障發(fā)生的同，很大程度上會導(dǎo)致重大事故的發(fā)生，針對以上幾點(diǎn)，從振動信號研究往復(fù)壓縮機(jī)常見故障類型及故障機(jī)理分析。故障機(jī)理分析縮機(jī)氣閥長期處于高溫、高壓、交變沖擊載荷作用下，重復(fù)周期性障。常見氣閥故障形式多為彈簧失效、閥片斷裂及閥片閉合不嚴(yán)�；墒В洪y片中彈簧輔助閥片啟閉，高頻率、長期的往復(fù)運(yùn)動影響

表 2-5 軸承振動信號主要測試通道軸承振動信號測試位置 通道編號一級十字頭上面 2y-1 通道一級十字頭下面 2y-2 通道一級連桿大頭軸瓦曲軸箱左側(cè) 3x 通道一級連桿大頭軸瓦曲軸箱正面 3y 通道一級連桿大頭軸瓦曲軸箱上面 3z 通道二級十字頭上面 5y-1 通道二級十字頭下面 5y-2 通道二級連桿大頭軸瓦曲軸箱右側(cè) 4x 通道二級連桿大頭軸瓦曲軸箱正面 4y 通道二級連桿大頭軸瓦曲軸箱上面 4z 通道

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2727370