基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的滾動(dòng)軸承故障灰色預(yù)測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-20 07:45
工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備緊跟著科技的腳步朝著智能化、復(fù)雜化、自動(dòng)化方向發(fā)展,如何對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)測(cè),確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用十分廣泛的特殊零件,它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為內(nèi)外兩個(gè)滾道與一組滾子,結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單,實(shí)際構(gòu)造精密且制造工藝復(fù)雜。由于滾動(dòng)軸承還具備支撐作用,所以對(duì)整個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)具有顯著影響。因此,對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行故障預(yù)測(cè)方法研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值,可有效避免設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中重大事故的發(fā)生。本文的研究?jī)?nèi)容如下:首先描述了軸承故障診斷及軸承故障預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,并分析滾動(dòng)軸承常見(jiàn)故障的原因以及故障類型,然后從理論上分析不同情況下故障頻率特性的計(jì)算方式和振動(dòng)特性。其次介紹了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)理論,并對(duì)其在對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解后得到的分量中出現(xiàn)模態(tài)混疊的現(xiàn)象進(jìn)行研究。模態(tài)混疊現(xiàn)象表現(xiàn)為分解后的分量成分中包含不同的時(shí)間尺度,使得判別各個(gè)模態(tài)分量的物理意義困難。為了給后續(xù)故障診斷預(yù)測(cè)提供精確的物理意義的特征向量,本文提出了一種基于獨(dú)立分量分析進(jìn)行模態(tài)混疊消除...
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 滾動(dòng)軸承故障監(jiān)測(cè)方法
1.2.2 基于振動(dòng)信號(hào)的滾動(dòng)軸承故障預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 滾動(dòng)軸承故障預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文的研究?jī)?nèi)容
1.3.2 結(jié)構(gòu)安排
第二章 滾動(dòng)軸承故障原理與特征分析
2.1 滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)
2.2 滾動(dòng)軸承故障類型及振動(dòng)特性
2.2.1 滾動(dòng)軸承故障類型
2.2.2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)特性
2.3 滾動(dòng)軸承固定頻率和故障特征頻率
2.3.1 滾動(dòng)軸承固定頻率
2.3.2 滾動(dòng)軸承故障特征頻率
2.4 本章小結(jié)
第三章 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法研究
3.1 瞬時(shí)頻率和本征模態(tài)函數(shù)
3.1.1 瞬時(shí)頻率
3.1.2 本征模態(tài)函數(shù)
3.2 EMD方法的基本原理
3.3 EMD方法存在的問(wèn)題
3.4 本章小結(jié)
第四章 EMD模態(tài)混疊處理方法研究
4.1 模態(tài)混疊
4.2 最大相關(guān)峭度解卷積MCKD的降噪原理
4.3 盲源分離原理
4.3.1 混沌相空間重構(gòu)
4.3.2 負(fù)熵的 FastICA 算法
4.4 EMD模態(tài)混疊處理的優(yōu)化方法
4.5 仿真分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于EMD的滾動(dòng)軸承故障灰色預(yù)測(cè)方法
5.1 灰色系統(tǒng)理論
5.2 灰色預(yù)測(cè)模型建模原理
5.3 ELM-GM(1,1)預(yù)測(cè)模型
5.3.1 ELM算法
5.3.2 ELM優(yōu)化GM(1,1)
5.3.3 仿真驗(yàn)證
5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.4.2 預(yù)測(cè)特征參數(shù)的選取
5.4.3 基于EMD的滾動(dòng)軸承故障灰色預(yù)測(cè)方法
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和取得的研究成果
本文編號(hào):3149278
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 滾動(dòng)軸承故障監(jiān)測(cè)方法
1.2.2 基于振動(dòng)信號(hào)的滾動(dòng)軸承故障預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 滾動(dòng)軸承故障預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文的研究?jī)?nèi)容
1.3.2 結(jié)構(gòu)安排
第二章 滾動(dòng)軸承故障原理與特征分析
2.1 滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)
2.2 滾動(dòng)軸承故障類型及振動(dòng)特性
2.2.1 滾動(dòng)軸承故障類型
2.2.2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)特性
2.3 滾動(dòng)軸承固定頻率和故障特征頻率
2.3.1 滾動(dòng)軸承固定頻率
2.3.2 滾動(dòng)軸承故障特征頻率
2.4 本章小結(jié)
第三章 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法研究
3.1 瞬時(shí)頻率和本征模態(tài)函數(shù)
3.1.1 瞬時(shí)頻率
3.1.2 本征模態(tài)函數(shù)
3.2 EMD方法的基本原理
3.3 EMD方法存在的問(wèn)題
3.4 本章小結(jié)
第四章 EMD模態(tài)混疊處理方法研究
4.1 模態(tài)混疊
4.2 最大相關(guān)峭度解卷積MCKD的降噪原理
4.3 盲源分離原理
4.3.1 混沌相空間重構(gòu)
4.3.2 負(fù)熵的 FastICA 算法
4.4 EMD模態(tài)混疊處理的優(yōu)化方法
4.5 仿真分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于EMD的滾動(dòng)軸承故障灰色預(yù)測(cè)方法
5.1 灰色系統(tǒng)理論
5.2 灰色預(yù)測(cè)模型建模原理
5.3 ELM-GM(1,1)預(yù)測(cè)模型
5.3.1 ELM算法
5.3.2 ELM優(yōu)化GM(1,1)
5.3.3 仿真驗(yàn)證
5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.4.2 預(yù)測(cè)特征參數(shù)的選取
5.4.3 基于EMD的滾動(dòng)軸承故障灰色預(yù)測(cè)方法
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和取得的研究成果
本文編號(hào):3149278
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