發(fā)布時(shí)間：2017-09-20 20:18

  本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)格細(xì)化小波聚類(lèi)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷

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【摘要】：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和國(guó)際地位的日益提高,現(xiàn)代航空事業(yè)的發(fā)展步伐逐步加快,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)性能在不斷提高的同時(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日益繁雜,發(fā)生各種故障的概率隨之上升,所以對(duì)于它的穩(wěn)定性和可靠性的要求也會(huì)越來(lái)越高。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障是造成航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障的主要原因之一,當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題,甚至導(dǎo)致機(jī)毀人亡的事故發(fā)生。因此,對(duì)于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷研究,不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值,而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及國(guó)家安全都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將小波聚類(lèi)算法作為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷方法,在Matlab環(huán)境下,對(duì)故障診斷準(zhǔn)確度即聚類(lèi)精度進(jìn)行分析之后,為了能夠更加準(zhǔn)確地判斷出故障類(lèi)型、提高聚類(lèi)精度,提出了網(wǎng)格細(xì)化的小波聚類(lèi)算法,即將網(wǎng)格拆分技術(shù)運(yùn)用到小波聚類(lèi)算法,對(duì)算法運(yùn)行過(guò)程中的特征空間網(wǎng)格單元進(jìn)行“網(wǎng)格細(xì)化”以此來(lái)對(duì)邊界點(diǎn)進(jìn)行提取,最后對(duì)改進(jìn)前后算法的聚類(lèi)精度進(jìn)行理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在本文中,首先闡述了課題研究的目的及意義,對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了大概的描述;其次,對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了分類(lèi),并介紹了幾種航空發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)幾種常見(jiàn)故障的原因與故障發(fā)生時(shí)所體現(xiàn)的特征進(jìn)行了詳細(xì)介紹。第三,在了解小波聚類(lèi)算法基本原理的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的具體方法,即采用網(wǎng)格細(xì)化對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。第四,詳細(xì)介紹了網(wǎng)格拆分技術(shù)以及選取的二維特征量。最后,介紹了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置和幾種常見(jiàn)振動(dòng)故障的實(shí)驗(yàn)方法,進(jìn)行轉(zhuǎn)子故障模擬實(shí)驗(yàn),根據(jù)采集到的轉(zhuǎn)子故障數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證改進(jìn)后的小波聚類(lèi)算法的可行性及有效性。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到:網(wǎng)格細(xì)化小波聚類(lèi)算法比改進(jìn)前的聚類(lèi)精度更高,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷準(zhǔn)確度更高。
【關(guān)鍵詞】：航空發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 小波聚類(lèi) 網(wǎng)格細(xì)化 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V263.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究目的及意義8-9
• 1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.5 本章小結(jié)13-14
• 第2章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)典型故障14-28
• 2.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)14-19
• 2.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)的基本概念19-20
• 2.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見(jiàn)的振動(dòng)故障類(lèi)型及特征20-27
• 2.3.1 振動(dòng)故障類(lèi)型20-21
• 2.3.2 振動(dòng)故障機(jī)理與特征21-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 小波聚類(lèi)算法及其改進(jìn)28-44
• 3.1 小波聚類(lèi)算法28-35
• 3.1.1 小波聚類(lèi)算法的詳細(xì)步驟28-33
• 3.1.2 小波聚類(lèi)算法的性質(zhì)33-35
• 3.2 小波聚類(lèi)算法的改進(jìn)35-42
• 3.2.1 基本思想和步驟36
• 3.2.2 選取特征量36-38
• 3.2.3 網(wǎng)格拆分技術(shù)38-41
• 3.2.4 網(wǎng)格的相關(guān)概念41-42
• 3.3 時(shí)間復(fù)雜度42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 網(wǎng)格細(xì)化小波聚類(lèi)算法在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用44-60
• 4.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置44-46
• 4.1.1 ZT-3 型多功能轉(zhuǎn)子振動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)44-45
• 4.1.2 ZXP-F16E振動(dòng)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)45-46
• 4.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障模擬實(shí)驗(yàn)46-47
• 4.3 實(shí)例分析47-58
• 4.3.1 量化、劃分網(wǎng)格50-53
• 4.3.2 運(yùn)用離散小波變換53-54
• 4.3.3 尋找連通單元并聚類(lèi)54-56
• 4.3.4 標(biāo)簽單元并構(gòu)造查找表56-58
• 4.4 改進(jìn)前后聚類(lèi)精度的對(duì)比58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 發(fā)表學(xué)術(shù)論文和參加科研工作的情況65-66
• 致謝66-67

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本文編號(hào)：890165