【摘要】： 航空發(fā)動機(jī)故障診斷的重要意義在于:一方面,它可以迅速而準(zhǔn)確地確定故障部位及故障嚴(yán)重程度,有利于確保飛行安全以及減少投入維修的人力、物力,縮短飛行器的停飛時(shí)間,提高飛行器的利用率;另一方面,它又是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的維修思想和維修方式的必要手段與前提條件。本文基于現(xiàn)代設(shè)備故障診斷技術(shù),對航空發(fā)動機(jī)的3類轉(zhuǎn)子故障(不平衡、碰摩和油膜渦動)進(jìn)行了特征提取與選擇,并運(yùn)用結(jié)構(gòu)自適應(yīng)集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了這四類轉(zhuǎn)子故障的智能診斷。 第一,本文研究了故障特征的提取技術(shù)。針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動信號,首先提取了傳統(tǒng)的頻譜特征,構(gòu)建了由各個(gè)分頻和倍頻組成的特征向量;其次,利用小波分析技術(shù),研究了基于多分辨率分析和連續(xù)小波分析理論的轉(zhuǎn)子故障信號特征提取技術(shù),提出了一種基于小波多尺度空間能量特征的自動提取方法,以及一種基于連續(xù)小波變換的尺度譜圖像紋理特征提取技術(shù)。并用算例驗(yàn)證了方法的正確有效性。 第二,針對提取出來的眾多故障信號特征,研究了基于遺傳算法的特征選擇技術(shù)。由于適應(yīng)度對遺傳算法的影響很大,本文提出了4種適應(yīng)度構(gòu)造方法,即改進(jìn)的距離判據(jù)適應(yīng)度函數(shù)、平均值方差適應(yīng)度函數(shù)、Fisher判別準(zhǔn)則適應(yīng)度函數(shù)以及基于最近鄰分類法的適應(yīng)度函數(shù)。最后,通過仿真實(shí)例對方法進(jìn)行了驗(yàn)證,表明了本文提出的遺傳算法特征選擇技術(shù)的可行性。 第三,利用ZT-3多功能轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺,獲得了不同轉(zhuǎn)速下的3類轉(zhuǎn)子故障數(shù)據(jù)樣本共95個(gè),其中不平衡樣本26個(gè),碰摩樣本29個(gè),油膜渦動樣本40個(gè)。首先運(yùn)用傳統(tǒng)的頻譜特征提取方法,小波能量特征自動提取方法,以及連續(xù)小波尺度譜圖像紋理特征提取方法,分別提取了17個(gè)頻譜特征,10個(gè)小波能量特征和20個(gè)連續(xù)小波尺度譜圖像紋理特征。其次,用所提出的基于遺傳算法的特征選擇方法對這些特征進(jìn)行選擇優(yōu)化,去除與分類不相關(guān)的冗余特征。最后,構(gòu)建結(jié)構(gòu)自適應(yīng)集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對優(yōu)化后的特征進(jìn)行智能診斷,結(jié)果充分證明了本文提出的特征提取方法和選擇在轉(zhuǎn)子故障診斷中的的合理性與有效性。
【圖文】：

幅值譜

階次譜
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH165.3

【引證文獻(xiàn)】

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3 肖共萌;楊小東;雷勇;;航空發(fā)動機(jī)試車數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2011年02期

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本文編號：2655115