滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號的降噪與狀態(tài)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 17:12
滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中關(guān)鍵卻易損壞的部件之一,對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控可以提高設(shè)備的可靠性與利用率。由于滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號包含了大量的軸承運(yùn)行狀態(tài)信息,將工程現(xiàn)場采集的含噪信號進(jìn)行降噪處理可為準(zhǔn)確分析信號的狀態(tài)做保障,從而實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控。因此,對滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號的降噪與狀態(tài)分析進(jìn)行深入研究具有重要意義。本文選擇實(shí)際工程中復(fù)雜的滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號進(jìn)行處理,分別對振動(dòng)信號的降噪法和狀態(tài)分析法做了相應(yīng)改進(jìn)。針對小波變換降噪法中閾值函數(shù)存在的不足,提出了一種基于改進(jìn)小波閾值函數(shù)的降噪法,依據(jù)小波變換的自身特性和小波系數(shù)的相關(guān)系數(shù)構(gòu)建了新閾值函數(shù)。針對SVD降噪法中有效秩階次的確定問題,提出了一種基于Kmeans聚類的SVD降噪法,解決了有效秩階次的確定依靠人為經(jīng)驗(yàn)的問題。通過仿真和實(shí)驗(yàn)分析,采用性能評價(jià)指標(biāo)和頻譜分析圖對比表明,這兩種方法大大提高了降噪的效果和穩(wěn)定性,同時(shí)將這兩種方法進(jìn)行組合可以實(shí)現(xiàn)信號的全頻段降噪。針對K近鄰算法存在的特征作用相同易造成分類誤差的不足,提出了一種基于改進(jìn)K近鄰算法的信號狀態(tài)分析法。通過實(shí)驗(yàn)表明,該方法可以高精度的分析出滾動(dòng)軸承...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
beunus信號的時(shí)域圖
15Fig.2-4 Spectrum diagram of bumps(2)仿真結(jié)果:分別使用傳統(tǒng)的硬、軟閾值函數(shù)和改進(jìn)的閾值函數(shù)mps 加噪信號進(jìn)行降噪處理,得到降噪后的信號時(shí)域圖如圖 2-5 和頻譜圖 2-6。本章采用兩種指標(biāo)去衡量三種方法的降噪效果,兩種指標(biāo)分別是信號的誤差(Mean-square error,MSE)和信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)果MSE 越小,SNR 越大,表明該方法的降噪效果越明顯。MSE 和SNR
義分別如下公式:( ( ) ( ))211MSE Nkx k x kN== (2-13)( )( ( ) ( ))2121SNR 10 log NkNkx kx k x k== = (2-14)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SPWVD時(shí)頻圖紋理特征的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 王亞萍,許迪,葛江華,孫永國,隋秀凜. 振動(dòng).測試與診斷. 2017(01)
[2]滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號處理方法綜述[J]. 胡智勇,胡杰鑫,謝里陽,佟安時(shí),張嘯塵. 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷的機(jī)電仿真研究[J]. 時(shí)獻(xiàn)江,房欽國,趙曉文,杜恒,司俊山. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]相控陣技術(shù)在軸承套圈內(nèi)部探傷中的應(yīng)用[J]. 彭志戰(zhàn),李國棟,陳治山,張玲,張?bào)阈? 軸承. 2015(12)
[5]μ-SVD降噪算法及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 曾鳴,楊宇,鄭近德,程軍圣. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]變工況下滾動(dòng)軸承故障注入靜電監(jiān)測方法研究[J]. 劉若晨,左洪福. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(10)
[7]基于非線性故障重構(gòu)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障預(yù)測方法[J]. 馬潔,李鋼,陳默. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]一種確定奇異值分解降噪有效秩階次的改進(jìn)方法[J]. 王建國,李健,劉穎源. 振動(dòng)與沖擊. 2014(12)
[9]利用旋轉(zhuǎn)森林變換的異構(gòu)多分類器集成算法[J]. 毛莎莎,熊霖,焦李成,張爽,陳博. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)森林分類算法[J]. 韓敏,劉賁. 電子與信息學(xué)報(bào). 2013(12)
博士論文
[1]基于譜峭度及原子分解的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究[D]. 姜銳紅.上海大學(xué) 2014
[2]滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號特征提取及診斷方法研究[D]. 朱可恒.大連理工大學(xué) 2013
[3]計(jì)算大規(guī)模矩陣部分奇異值分解的精化Lanczos型算法[D]. 牛大田.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特征提取方法研究[D]. 龐彬.華北電力大學(xué) 2015
[2]基于小波降噪和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的滾動(dòng)軸承故障診斷[D]. 徐明林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]小波分析在信號降噪中的應(yīng)用研究[D]. 張臣國.電子科技大學(xué) 2012
[4]基于K近鄰的分類算法研究[D]. 桑應(yīng)賓.重慶大學(xué) 2009
[5]基于小波循環(huán)自相關(guān)分析方法的滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號處理技術(shù)的研究[D]. 李昊.中南大學(xué) 2005
本文編號:3258152
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
beunus信號的時(shí)域圖
15Fig.2-4 Spectrum diagram of bumps(2)仿真結(jié)果:分別使用傳統(tǒng)的硬、軟閾值函數(shù)和改進(jìn)的閾值函數(shù)mps 加噪信號進(jìn)行降噪處理,得到降噪后的信號時(shí)域圖如圖 2-5 和頻譜圖 2-6。本章采用兩種指標(biāo)去衡量三種方法的降噪效果,兩種指標(biāo)分別是信號的誤差(Mean-square error,MSE)和信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)果MSE 越小,SNR 越大,表明該方法的降噪效果越明顯。MSE 和SNR
義分別如下公式:( ( ) ( ))211MSE Nkx k x kN== (2-13)( )( ( ) ( ))2121SNR 10 log NkNkx kx k x k== = (2-14)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SPWVD時(shí)頻圖紋理特征的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 王亞萍,許迪,葛江華,孫永國,隋秀凜. 振動(dòng).測試與診斷. 2017(01)
[2]滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號處理方法綜述[J]. 胡智勇,胡杰鑫,謝里陽,佟安時(shí),張嘯塵. 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷的機(jī)電仿真研究[J]. 時(shí)獻(xiàn)江,房欽國,趙曉文,杜恒,司俊山. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]相控陣技術(shù)在軸承套圈內(nèi)部探傷中的應(yīng)用[J]. 彭志戰(zhàn),李國棟,陳治山,張玲,張?bào)阈? 軸承. 2015(12)
[5]μ-SVD降噪算法及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 曾鳴,楊宇,鄭近德,程軍圣. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]變工況下滾動(dòng)軸承故障注入靜電監(jiān)測方法研究[J]. 劉若晨,左洪福. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(10)
[7]基于非線性故障重構(gòu)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障預(yù)測方法[J]. 馬潔,李鋼,陳默. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]一種確定奇異值分解降噪有效秩階次的改進(jìn)方法[J]. 王建國,李健,劉穎源. 振動(dòng)與沖擊. 2014(12)
[9]利用旋轉(zhuǎn)森林變換的異構(gòu)多分類器集成算法[J]. 毛莎莎,熊霖,焦李成,張爽,陳博. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)森林分類算法[J]. 韓敏,劉賁. 電子與信息學(xué)報(bào). 2013(12)
博士論文
[1]基于譜峭度及原子分解的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究[D]. 姜銳紅.上海大學(xué) 2014
[2]滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號特征提取及診斷方法研究[D]. 朱可恒.大連理工大學(xué) 2013
[3]計(jì)算大規(guī)模矩陣部分奇異值分解的精化Lanczos型算法[D]. 牛大田.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特征提取方法研究[D]. 龐彬.華北電力大學(xué) 2015
[2]基于小波降噪和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的滾動(dòng)軸承故障診斷[D]. 徐明林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]小波分析在信號降噪中的應(yīng)用研究[D]. 張臣國.電子科技大學(xué) 2012
[4]基于K近鄰的分類算法研究[D]. 桑應(yīng)賓.重慶大學(xué) 2009
[5]基于小波循環(huán)自相關(guān)分析方法的滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號處理技術(shù)的研究[D]. 李昊.中南大學(xué) 2005
本文編號:3258152
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/3258152.html
最近更新
教材專著