發(fā)布時(shí)間：2020-08-27 14:59

【摘要】： 在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)中,合理的信號(hào)分析方法是關(guān)系到能否對(duì)故障作出正確判斷的重要前提條件,它制約著故障診斷的準(zhǔn)確率和故障早期預(yù)報(bào)的可靠性,是當(dāng)前故障診斷研究中的瓶頸。近年來,針對(duì)機(jī)械故障信號(hào)的復(fù)雜性,國內(nèi)外學(xué)者研究了多種故障信號(hào)分析方法,部分滿足了機(jī)械工程領(lǐng)域的需要。然而這些方法存在著各自適用范圍的局限性及計(jì)算量上的種種不足。 首先,本文把拓?fù)浞醋兊睦碚搼?yīng)用到機(jī)械故障信號(hào)處理領(lǐng)域之中,提出拓?fù)浞醋兊男盘?hào)分析方法。該方法把未知的機(jī)械故障信號(hào)空間通過拓?fù)浞醋冇成溆成涞揭阎姆瞧椒�(wěn)正弦函數(shù)空間,通過研究已知空間的性質(zhì)達(dá)到研究未知空間性質(zhì)的目的。建立機(jī)械故障信號(hào)空間和非平穩(wěn)正弦函數(shù)空間,并且給它們定義拓?fù)?使它們成為拓?fù)淇臻g。在拓?fù)浜屯負(fù)浞醋兝碚摰幕A(chǔ)上,提出拓?fù)浞醋兇嬖诘囊怼?yīng)用拓?fù)浞醋兇嬖诘囊?證明故障信號(hào)空間和非平穩(wěn)正弦函數(shù)空間之間拓?fù)浞醋兊拇嬖谛?并且求出故障信號(hào)空間和非平穩(wěn)正弦函數(shù)空間之間的拓?fù)浞醋冇成?建立拓?fù)浞醋兊臋C(jī)械故障信號(hào)分析模型。這個(gè)信號(hào)分析模型是一個(gè)周期性非線性動(dòng)力系統(tǒng),為了保證拓?fù)浞醋兊墓收闲盘?hào)分析模型在應(yīng)用中的穩(wěn)定性,確定它的穩(wěn)定條件,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行坐標(biāo)變換和變量代換,利用打靶與局部參數(shù)連續(xù)相結(jié)合的方法求出系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的龐加來映射,通過龐加萊映射和Floquent原理給出系統(tǒng)穩(wěn)定的具體條件。 其次,把拓?fù)浞醋兊男盘?hào)分析方法應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)機(jī)械特征分析中,在分析旋轉(zhuǎn)機(jī)械典型的故障信號(hào)與振動(dòng)特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合旋轉(zhuǎn)機(jī)械特征分析的有效手段-振動(dòng)信號(hào)分析方法,提出了基于拓?fù)浞醋兊男D(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析新方法。該方法通過分析旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的瞬時(shí)頻率,達(dá)到分析旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)的瞬時(shí)頻率的目的,通過瞬時(shí)頻率計(jì)算瞬時(shí)轉(zhuǎn)速,進(jìn)而判斷故障情況。該方法在一定程度上解決了信號(hào)分析方法中的局限性,同時(shí)計(jì)算量小,夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性分析。推動(dòng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷提供一種新的有效方法和途徑。 最后,研制出旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)分析實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),應(yīng)用圖形化編程方法,使系統(tǒng)具有多種分析功能。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械非平穩(wěn)故障信號(hào)的分析與處理,顯示了開發(fā)系統(tǒng)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。研究中用開發(fā)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)分析系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)子裂紋和轉(zhuǎn)子不平衡兩種故障進(jìn)行了實(shí)測,應(yīng)用拓?fù)浞醋兊墓收闲盘?hào)分析方法跟蹤振動(dòng)信號(hào)的瞬時(shí)頻率,計(jì)算瞬時(shí)轉(zhuǎn)速,判斷故障。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所研究和提出的方法判斷故障正確率高,并且具有較好的實(shí)時(shí)性,同時(shí)也展示了所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的非平穩(wěn)信號(hào)分析功能。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH17
【圖文】：

常數(shù)β 為 0.6， η (t)為噪聲。仿文提出的方法從圖 3-1 中分離出來的指數(shù)形Time smapltudei圖 3-1 振幅為常數(shù)的調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)dulation and frequency modulation signal which ampl/VAt/s

對(duì)參數(shù)的分析將在第 4 章研究。提出的故障信號(hào)分析方法，應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行數(shù)形式的調(diào)制信號(hào)，其形式為()[exp()]0.1()0xtASindtt=βτ τ+η∫ 并且是常數(shù) 1，常數(shù)β 為 0.6， η (t)為噪聲。仿

并且是比例函數(shù)( A( t )=t)，常數(shù)β 為 0.6，η (t)為噪聲。結(jié)果如圖3-4 所示。圖 3-5 和圖 3-6 是應(yīng)用本文提出的方法從圖 3-4 中分離出來的頻率和振幅信號(hào)，圖 3-5 是分離出的指數(shù)形式的頻率信號(hào)。mAlptuiedTime s圖 3-4 振幅為比例函數(shù)的調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)Fig. 3-4 Amplitude modulation and frequency modulationsignal which amplitude is proportional function/VAt/smpaitldueTime s圖 3-3 分離出來的振幅Fig. 3-3 Separated amplitude signal/VAt/s

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2806248