基于非平穩(wěn)性信號分析的滾動軸承狀態(tài)檢測診斷研究
本文關鍵詞:基于非平穩(wěn)性信號分析的滾動軸承狀態(tài)檢測診斷研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:滾動軸承廣泛應用在工業(yè)中,,是機械設備中最重要的零件之一,它的運行狀態(tài)直接關系到整臺機器能否正常運行。因此,對滾動軸承的運行狀態(tài)進行檢測和診斷是非常有價值的。 本論文第三章從時頻分析角度出發(fā),引入諧波小波和HHT方法對軸承故障信號進行檢測。諧波小波具有盒形頻譜特性,能將任意信號無泄漏、無冗余、正交地分解到相互獨立頻段上,可以當作帶通濾波器來使用,能將特定頻段的成分從信號頻率成分中分離出來,使淹沒在噪聲中較弱的信號顯現(xiàn)出來;Hilber-Huang變換(HHT)方法能自適應的對信號進行時頻分析,同時也能自適應對信號的局部時頻特征進行分解。軸承信號經(jīng)過濾波處理后,去除了高頻噪聲的干擾,再對處理后的信號進行HHT處理,可以在Hilbert邊際譜得到軸承故障特征頻率,有助于對軸承故障進行定位。 本論文第四章是從軸承振動信號瞬態(tài)特征描述和非平穩(wěn)性特征分析角度出發(fā),建立基于平滑偽Wigner-Ville分布(SPWVD)譜熵和支持向量機(SVM)的信號瞬態(tài)特征提取的故障診斷模型。SPWVD改善了Winger-Ville分布存在交叉干擾項及波形震蕩的缺點,利用窗平滑有效的抑制了交叉項函數(shù);支持向量機可以實現(xiàn)對滾動軸承不同工作狀態(tài)的智能分類。將軸承振動信號SPWVD譜熵值,用SVM方法對其分類,應用于實例中,發(fā)現(xiàn)SVM智能分類器可以有效識別滾動軸承的工作狀態(tài),非常適合用于滾動軸承狀態(tài)識別診斷。 本論文從兩個不同角度對滾動軸承故障數(shù)據(jù)進行分析,所用到的數(shù)據(jù)來自西儲大學,實驗表明上述方法可以有效地對軸承故障進行診斷和定位。
【關鍵詞】:機械故障 Hilbert-Huang變換 平滑偽Wigner-Ville分布(SPWVD) 非平穩(wěn)性 支持向量機算法
【學位授予單位】:燕山大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH133.33;TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.2 機械故障診斷技術的發(fā)展狀況11-13
- 1.3 故障診斷方法13-15
- 1.4 本文主要的研究內(nèi)容和章節(jié)安排15-17
- 第2章 滾動軸承的故障分析及診斷方法17-29
- 2.1 故障的類型17-18
- 2.2 軸承主要的失效形式和成因18-20
- 2.3 滾動軸承故障頻率的計算方法20-22
- 2.4 滾動軸承產(chǎn)生振動的原理及振動的類型22
- 2.5 滾動軸承振動信號故障診斷法22-28
- 2.5.1 滾動軸承故障診斷法的步驟23
- 2.5.2 滾動軸承故障診斷的時域分析方法23-24
- 2.5.3 滾動軸承故障診斷的頻域分析方法24-25
- 2.5.4 滾動軸承故障診斷的時頻分析方法25-28
- 2.6 本章小結28-29
- 第3章 諧波小波濾波與 HHT 在滾動軸承故障信號中的應用29-45
- 3.1 HHT 的基本原理29-31
- 3.1.1 Hilbert 變換30-31
- 3.2 經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)方法的原理31-35
- 3.2.1 EMD 方法篩分過程31-34
- 3.2.2 EMD 算法的長處34-35
- 3.3 Hi1bert 頻譜分析35-37
- 3.4 諧波小波原理37-38
- 3.5 滾動軸承工作狀態(tài)診斷的流程圖38
- 3.6 應用分析38-44
- 3.6.1 西儲大學實驗數(shù)據(jù)分析38-42
- 3.6.2 實測軸承信號中的應用42-44
- 3.7 本章小結44-45
- 第4章 基于 EMD 和平滑偽 Wigner-Ville 譜熵的軸承故障診斷45-56
- 4.1 平滑偽 Wigner-Ville 譜熵45-46
- 4.1.1 平滑偽 Wigner-Ville 分布45-46
- 4.1.2 平滑偽 Wigner-Ville 譜熵46
- 4.2 支持向量機算法46-49
- 4.2.1 支持向量機的原理46-49
- 4.2.2 支持向量機的特點及存在的不足49
- 4.3 軸承故障診斷流程圖49-50
- 4.4 仿真實驗50-55
- 4.5 本章小結55-56
- 結論56-58
- 參考文獻58-62
- 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果62-63
- 致謝63-64
- 作者簡介64
【參考文獻】
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本文編號:277528
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