能量算子通過信號及其微分的非線性組合可以分析和追蹤信號能量的動態(tài)變化,是生成微分方程理論的典型應(yīng)用。通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)運算可以估算信號的幅值和瞬時頻率等特征,以其簡單高效和良好的適用性,近年來在機械振動信號的解調(diào)分析中得以廣泛應(yīng)用。但實際振動信號中往往存在復(fù)雜時變調(diào)制現(xiàn)象,而能量算子理論在這方面還存在一系列問題有待完善,如動力學(xué)參數(shù)識別、多分量信號分析以及在不同類型信號中的應(yīng)用。如何進一步發(fā)揮能量算子的優(yōu)勢與實用性,是本論文研究的重點。本論文總結(jié)并完善了能量算子理論及應(yīng)用,以能量算子的局限性和擴展應(yīng)用為切入點,從實際問題出發(fā),以滾動軸承和行星齒輪箱等旋轉(zhuǎn)機械為具體研究對象,針對其常見的故障特征和類型,提出不同的故障診斷方法。本文的主要內(nèi)容與創(chuàng)新研究成果如下:1.基于能量算子的模態(tài)參數(shù)識別,提出了將經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸馀c能量算子相結(jié)合的模態(tài)參數(shù)識別方法,同時提出一種新的基于能量算子計算結(jié)構(gòu)阻尼比的方法:半周期能量算子法。用能量比估算阻尼比,用能量算子計算模態(tài)頻率,通過綜合分析識別參數(shù)的抗噪性和魯棒性將大為提高;2.基于能量算子的瞬時阻尼比在故障診斷中的應(yīng)用:利用差分能量算子來估計瞬時阻尼比,通過檢測...

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
    1.2 旋轉(zhuǎn)機械故障診斷研究現(xiàn)狀
    1.3 能量算子研究現(xiàn)狀
    1.4 生成微分方程研究現(xiàn)狀
    1.5 多分量非平穩(wěn)信號處理研究現(xiàn)狀
    1.6 課題研究內(nèi)容與路線
        1.6.1 滾動軸承概述
        1.6.2 齒輪傳動概述
        1.6.3 研究技術(shù)路線
    1.7 本章小結(jié)
2 基于能量算子的故障診斷理論及應(yīng)用
    2.1 能量算子基本理論
        2.1.1 Teager能量算子
        2.1.2 高階能量算子
        2.1.3 多維能量算子
        2.1.4 交叉能量算子
    2.2 能量算子解調(diào)仿真對比分析
    2.3 本章小結(jié)
3 基于能量算子的模態(tài)參數(shù)識別在行星齒輪箱中的應(yīng)用
    3.1 經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?br>    3.2 半周期能量算子
    3.3 分析流程
    3.4 仿真信號分析
    3.5 實驗?zāi)B(tài)信號分析
        3.5.1 實驗設(shè)置
        3.5.2 水平徑向信號分析
        3.5.3 水平軸向方向信號分析
        3.5.4 垂直徑向信號分析
    3.6 本章小結(jié)
4 基于能量算子的瞬時阻尼比識別在故障診斷中的應(yīng)用
    4.1 瞬時阻尼比識別
    4.2 仿真信號分析
        4.2.1 計算阻尼比仿真與對比
        4.2.2 故障特征提取仿真分析
    4.3 分析流程
    4.4 實驗信號分析
        4.4.1 實驗設(shè)定
        4.4.2 健康信號分析
        4.4.3 太陽輪故障信號分析
        4.4.4 行星輪故障信號分析
        4.4.5 齒圈故障信號分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于生成微分方程的振動信號解調(diào)分析
    5.1 生成微分方程
    5.2 分析流程
    5.3 生成微分方程在行星齒輪箱中的應(yīng)用
        5.3.1 仿真分析
        5.3.2 實驗分析
    5.4 生成微分方程在滾動軸承中的應(yīng)用
        5.4.1 仿真分析
        5.4.2 實驗分析
    5.5 本章小結(jié)
6 迭代生成微分方程分解方法研究
    6.1 迭代生成微分方程分解方法
    6.2 仿真信號分析
        6.2.1 正弦多分量仿真分析
        6.2.2 調(diào)幅調(diào)頻多分量仿真分析
    6.3 實驗信號分析
        6.3.1 行星齒輪箱信號分析
        6.3.2 滾動軸承信號分析
    6.4 本章小結(jié)
7 基于能量算子的行星齒輪箱扭振信號分析
    7.1 扭振共振頻率區(qū)信號特征
        7.1.1 共振頻率區(qū)信號模型
        7.1.2 Fourier頻譜
        7.1.3 幅值包絡(luò)譜
        7.1.4 瞬時頻率Fourier譜
        7.1.5 共振頻率區(qū)與嚙合頻率區(qū)頻譜對比
    7.2 扭振信號共振頻率識別
    7.3 分析流程
    7.4 仿真分析
        7.4.1 仿真信號分析
        7.4.2 動力學(xué)仿真分析
    7.5 實驗信號分析
        7.5.1 實驗設(shè)定
        7.5.2 健康信號分析
        7.5.3 太陽輪故障信號分析
        7.5.4 行星輪故障信號分析
        7.5.5 齒圈信號分析
    7.6 本章小結(jié)
8 行星齒輪箱編碼器信號分析
    8.1 編碼器信號
    8.2 階次譜
    8.3 分析流程
    8.4 實驗信號分析
        8.4.1 實驗設(shè)置
        8.4.2 恒定工況信號分析
        8.4.3 變轉(zhuǎn)速工況信號分析
    8.5 本章小結(jié)
9 結(jié)論與展望
    9.1 全文總結(jié)
    9.2 創(chuàng)新點
    9.3 研究展望
參考文獻
附錄A 作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3810403