基于MMW和HHT的滾動軸承故障診斷
本文關(guān)鍵詞:基于MMW和HHT的滾動軸承故障診斷,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機械中最常見的零部件,它的運行狀態(tài)直接影響到整臺機器的性能。滾動軸承的損傷類故障會造成軸承失效,對軸承系統(tǒng)造成重大危害,因此,對其進行狀態(tài)檢測和故障診斷具有很重要的現(xiàn)實意義。 滾動軸承的振動信號通常含有較多的噪聲以及沖擊成分,為了使故障診斷更為精確,在分析之前先要對振動信號進行去噪處理。傳統(tǒng)的分析方法如傅里葉分析只適用于平穩(wěn)信號的分析。形態(tài)中值小波兼顧了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和小波的優(yōu)良特性,能在去噪的同時,更好的保持細節(jié),適用于非平穩(wěn)信號的分析。 結(jié)合滾動軸承故障診斷的實際需求,在總結(jié)傳統(tǒng)軸承故障診斷方法的基礎(chǔ)上,本文將形態(tài)中值小波法與Hilbert-Huang變換(HHT)方法相結(jié)合,形成一種新的滾動軸承故障診斷方法。 本文以形態(tài)中值小波和Hilbert-Huang變換(HHT)為理論基礎(chǔ),圍繞著形態(tài)中值小波理論、信號去噪、Hilbert-Huang變換(HHT)理論、故障特征提取、模式識別方法這幾個主題展開,采用理論研究與仿真驗證相結(jié)合的研究路線。首先,用形態(tài)中值小波對信號進行預(yù)處理,并且在進行該實驗的同時,還將數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)去噪與小波分解去噪一并進行仿真實驗,旨在對比說明選擇形態(tài)中值小波去噪的優(yōu)勢;然后,利用Hilbert-Huang變換(HHT)方法對滾動軸承振動信號進行特征提取,先對滾動軸承的四種狀態(tài)(即:正常軸承、內(nèi)圈故障、外圈故障和滾動體故障)信號作EMD分解并提取特征向量,然后選取EMD分解后的前6個IMF分量構(gòu)造特征向量,并全部進行歸一化處理;最后,利用支持向量機(LS-SVM)方法對之前實驗所得到的數(shù)據(jù)樣本進行分類,最后得出對滾動軸承故障的判別分類結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:滾動軸承 故障診斷 形態(tài)中值小波 Hilbert-Huang變換 最小二乘支持向量機
【學(xué)位授予單位】:沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH133.33;TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-18
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.2 滾動軸承故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-17
- 1.2.1 研究現(xiàn)狀11
- 1.2.2 發(fā)展趨勢11-16
- 1.2.3 局限性和急待解決的問題16-17
- 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)和主要工作17-18
- 2 滾動軸承的故障機理與特征分析18-24
- 2.1 滾動軸承的故障產(chǎn)生機理18-21
- 2.2 滾動軸承的失效形式21-22
- 2.3 滾動軸承的特征頻率22-24
- 3 滾動軸承信號去噪處理方法24-37
- 3.1 滾動軸承的信號數(shù)據(jù)采集24-27
- 3.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)基本原理27-29
- 3.3 形態(tài)小波變換理論29-31
- 3.4 形態(tài)中值小波的信號去噪31
- 3.5 實驗結(jié)果與分析31-37
- 4 滾動軸承故障特征提取方法37-55
- 4.1 Hilbert-Huang 變換方法的基礎(chǔ)理論37-42
- 4.1.1 固有模態(tài)函數(shù)40-41
- 4.1.2 影響 Hilbert-Huang 變換方法的幾個因素41-42
- 4.2 Hilbert-Huang 變換方法的實現(xiàn)42-49
- 4.2.1 經(jīng)驗?zāi)J椒纸?/span>42-44
- 4.2.2 Hilbert 變換的時頻譜與邊際譜44-46
- 4.2.3 Hilbert 變換的實現(xiàn)流程圖46-49
- 4.3 基于 Hilbert-Huang 變換的滾動軸承特征提取方法49-50
- 4.4 實驗結(jié)果與分析50-55
- 5 滾動軸承的故障識別方法55-68
- 5.1 理論背景55-61
- 5.1.1 VC 維56-57
- 5.1.2 推廣性的界限57-58
- 5.1.3 結(jié)構(gòu)風險最小化58
- 5.1.4 支持向量機58-61
- 5.2 基于最小二乘支持向量機分類器61-63
- 5.3 基于 LS-SVM 的滾動軸承故障狀態(tài)識別63-64
- 5.4 實驗結(jié)果與分析64-68
- 6 總結(jié)與展望68-69
- 參考文獻69-74
- 在學(xué)期間研究成果74-75
- 致謝75-76
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于MMW和HHT的滾動軸承故障診斷,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:270713
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