基于EEMD的滾動軸承振動故障特征提取與診斷研究
本文關(guān)鍵詞:基于EEMD的滾動軸承振動故障特征提取與診斷研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:滾動軸承是各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種通用部件,其運(yùn)行狀態(tài)往往直接影響整臺機(jī)器的性能,對滾動軸承的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價值。在滾動軸承發(fā)生故障時,一種常用的診斷方法就是,從振動信號中提取一些包含故障信息的特征參數(shù),從而揭示其故障類型、故障位置、故障程度。因此,如何有效的提取故障特征顯得尤為重要。故障特征參數(shù)有時域參數(shù)和頻域參數(shù)。常見的提取方法有小波分析和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition, EMD),而集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)作為經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的優(yōu)化算法,近年來得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文采用一種方法,基于EEMD分解,提取以峭度、均方根值為代表的時域特征參數(shù)和以重心頻率、均方根頻率為代表的頻域特征參數(shù),并運(yùn)用支持向量機(jī)(Support Vector Machine, SVM)進(jìn)行故障識別。通過與EMD分解的結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證該方法在診斷故障中有較高的正確率。同時,在時域和頻域中,多特征參數(shù)結(jié)合的診斷正確率要高于單一參數(shù);時域特征參數(shù)與頻域特征參數(shù)相結(jié)合的診斷正確率可以達(dá)到更高。
【關(guān)鍵詞】:滾動軸承 振動 故障特征 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH133.33;TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 解調(diào)方法研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 特征參數(shù)提取方法研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本文研究目的和內(nèi)容14-16
- 第2章 滾動軸承的故障特征16-22
- 2.1 引言16
- 2.2 滾動軸承基本結(jié)構(gòu)16
- 2.3 滾動軸承的故障形式16-18
- 2.4 滾動軸承振動機(jī)理18-19
- 2.4.1 軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工裝配誤差引起的振動18
- 2.4.2 軸承運(yùn)行故障引起的振動18-19
- 2.5 滾動軸承故障診斷常用統(tǒng)計特征19-21
- 2.5.1 時域特征參數(shù)19-20
- 2.5.2 頻域特征參數(shù)20-21
- 2.6 本章小結(jié)21-22
- 第3章 EEMD提取與SVM診斷算法22-29
- 3.1 引言22
- 3.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解22-25
- 3.2.1 EMD原理22-23
- 3.2.2 EMD分解算法23-25
- 3.2.3 EMD算法存在的問題25
- 3.3 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解25-26
- 3.3.1 EEMD原理25-26
- 3.3.2 EEMD分解算法26
- 3.4 支持向量機(jī)26-28
- 3.5 本章小結(jié)28-29
- 第4章 基于EEMD時域特征參數(shù)的滾動軸承故障診斷29-49
- 4.1 引言29
- 4.2 數(shù)據(jù)說明29-31
- 4.2.1 數(shù)據(jù)來源29-30
- 4.2.2 數(shù)據(jù)分類30-31
- 4.3 信號時域特征31-36
- 4.3.1 原始信號時域特征31-33
- 4.3.2 EEMD分解的信號時域特征33-36
- 4.4 故障診斷方法設(shè)計36
- 4.4.1 數(shù)據(jù)分組36
- 4.4.2 診斷流程36
- 4.5 基于峭度指標(biāo)的滾動軸承故障診斷36-40
- 4.5.1 基于EMD峭度的滾動軸承故障診斷36-38
- 4.5.2 基于EEMD峭度的滾動軸承故障診斷38-39
- 4.5.3 分析與討論39-40
- 4.6 基于均方根值指標(biāo)的滾動軸承故障診斷40-44
- 4.6.1 基于EMD均方根值的滾動軸承故障診斷40-41
- 4.6.2 基于EEMD均方根值的滾動軸承故障診斷41-42
- 4.6.3 分析與討論42-44
- 4.7 基于時域多參數(shù)指標(biāo)的滾動軸承診斷44-47
- 4.7.1 基于EMD時域多參數(shù)的滾動體故障診斷44-45
- 4.7.2 基于EEMD時域多參數(shù)的滾動體故障診斷45-46
- 4.7.3 分析與討論46-47
- 4.8 本章小結(jié)47-49
- 第5章 基于EEMD頻域特征參數(shù)的滾動軸承故障診斷49-69
- 5.1 引言49
- 5.2 信號頻域特征49-54
- 5.2.1 原始信號頻域特征49-51
- 5.2.2 EEMD分解的信號頻域特征51-54
- 5.3 基于重心頻率指標(biāo)的滾動軸承故障診斷54-57
- 5.3.1 基于EMD重心頻率的滾動軸承故障診斷54-55
- 5.3.2 基于EEMD重心頻率的滾動軸承故障診斷55-56
- 5.3.3 分析與討論56-57
- 5.4 基于均方根頻率指標(biāo)的滾動軸承故障診斷57-61
- 5.4.1 基于EMD均方根頻率的滾動軸承故障診斷57-59
- 5.4.2 基于EEMD均方根頻率的滾動軸承故障診斷59-60
- 5.4.3 分析與討論60-61
- 5.5 基于頻域多參數(shù)指標(biāo)的滾動軸承故障診斷61-64
- 5.5.1 基于EMD頻域多參數(shù)的滾動軸承故障診斷61-62
- 5.5.2 基于EEMD頻域多參數(shù)的滾動軸承故障診斷62-63
- 5.5.3 分析與討論63-64
- 5.6 基于時域頻域多參數(shù)指標(biāo)的滾動軸承故障診斷64-68
- 5.6.1 基于EMD時域頻域多參數(shù)的滾動軸承故障診斷65-66
- 5.6.2 基于EEMD時域頻域多參數(shù)的滾動軸承故障診斷66-67
- 5.6.3 分析與討論67-68
- 5.7 本章小結(jié)68-69
- 第6章 結(jié)論與展望69-71
- 6.1 結(jié)論69
- 6.2 展望69-71
- 參考文獻(xiàn)71-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果74-75
- 致謝75
【參考文獻(xiàn)】
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