基于多小波理論的風(fēng)機(jī)故障診斷技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于多小波理論的風(fēng)機(jī)故障診斷技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:風(fēng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備,一旦發(fā)生故障,勢(shì)必帶來(lái)嚴(yán)重后果,所以對(duì)風(fēng)機(jī)的故障診斷具有重要意義。 小波分析是一種新興的理論,它具有時(shí)間和頻率的局部變換,而傅里葉變換只能單獨(dú)分析時(shí)間或者頻率,因此小波分析在數(shù)字信號(hào)處理方面具有先天優(yōu)勢(shì),被譽(yù)為“數(shù)學(xué)顯微鏡”。而緊支撐性、對(duì)稱性、正交性、高消失矩又是信號(hào)處理的重要性質(zhì),由于單小波只是具有其中一個(gè)或者兩個(gè)性質(zhì),而不能同時(shí)具有這些性質(zhì),因此在故障診斷方面被廣泛運(yùn)用。 本文首先介紹了多小波的理論基礎(chǔ),多分辨分析以及重要的性質(zhì),特別分析了多小波相比比單小波和傅里葉變換的優(yōu)勢(shì)。其次由于多小波是多輸入輸出系統(tǒng),而待處理的故障信號(hào)都是一維的,所以在處理故障信號(hào)之前先要進(jìn)行預(yù)處理。由于同一個(gè)多小波的處理效果會(huì)因?yàn)椴捎貌煌念A(yù)處理方法而不同,所以本文研究了SA4, GHM和CL三種多小波與不同預(yù)處理方法相結(jié)合對(duì)故障信號(hào)的處理效果,得出SA4多小波經(jīng)過(guò)平衡預(yù)處理對(duì)風(fēng)機(jī)故障信號(hào)的降噪效果最好的結(jié)論。再次,在降噪處理過(guò)程中要通過(guò)設(shè)置合理的閾值來(lái)濾除噪聲,本文對(duì)于傳統(tǒng)的軟硬閾值法進(jìn)行改進(jìn),得到一種新的閾值處理方法,并對(duì)六種常見(jiàn)信號(hào)進(jìn)行仿真比較,證明新的閾值法處理效果更好。最后,利用PDES巡檢設(shè)備采集某水泥廠的風(fēng)機(jī)故障信號(hào),利用多小波對(duì)該故障信號(hào)進(jìn)行多小波分解,得到頻譜圖,分析特征頻率,診斷風(fēng)機(jī)故障,并與該巡檢設(shè)備的自動(dòng)診斷結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)本文采用的多小波理論診斷更準(zhǔn)確。最后,采用同樣的分析方法,對(duì)某鋼鐵廠的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的故障信號(hào)進(jìn)行診斷,運(yùn)用故障分析方法,采用不同的多小波,單小波對(duì)故障信息進(jìn)行多分辨分析,進(jìn)行奇異點(diǎn)監(jiān)測(cè),運(yùn)用多小波進(jìn)行故障診斷,再次證明該方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:多小波 風(fēng)機(jī) 降噪 閾值 故障診斷 仿真
【學(xué)位授予單位】:天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-7
- 目錄7-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 課題的研究背景和意義9
- 1.2 故障診斷的發(fā)展和研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 故障診斷技術(shù)發(fā)展過(guò)程進(jìn)程9-10
- 1.2.2 故障診斷方法分類10-11
- 1.3 多小波理論的發(fā)展和研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3.1 小波理論的發(fā)展11-12
- 1.3.2 多小波理論的發(fā)展12
- 1.3.3 多小波理論在風(fēng)機(jī)故障診斷中的應(yīng)用12-13
- 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
- 第二章 多小波理論14-26
- 2.1 多分辨分析原理14-17
- 2.1.1 小波的基本理論14-15
- 2.1.2 多小波的多分辨分析理論15-17
- 2.2 多小波的重要性質(zhì)17-18
- 2.3 幾種常用多小波18-22
- 2.3.1 GHM多小波18-19
- 2.3.2 CL多小波19-21
- 2.3.3 SA4多小波21-22
- 2.4 多小波的預(yù)處理22-26
- 2 4.1 幾種典型的預(yù)處理方法22-24
- 2.4.2 幾種預(yù)處理方法仿真比較24-26
- 第三章 基于多小波方法的故障信號(hào)降噪26-39
- 3.1 多小波的降噪理論和方法26-28
- 3.1.1 多小波的降噪原理和步驟26-27
- 3.1.2 多小波降噪的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)27-28
- 3.2 傳統(tǒng)的降噪方法28-30
- 3.2.1 模極大值降噪方法28
- 3.2.2 相關(guān)性降噪方法28-29
- 3.2.3 平移不變性小波降噪方法29-30
- 3.3 閾值降噪方法30-34
- 3.3.1 經(jīng)典軟硬閾值30-31
- 3.3.2 閾值選取規(guī)則31-33
- 3.3.3 一種改進(jìn)閾值算法33-34
- 3.4 新閾值方法的仿真比較34-39
- 第四章 多小波在風(fēng)機(jī)故障中的分析應(yīng)用39-50
- 4.1 常見(jiàn)的風(fēng)機(jī)故障和特征39-41
- 4.2 故障信號(hào)的采集41-45
- 4.2.1 巡檢系統(tǒng)的配置和參數(shù)設(shè)置41-43
- 4.2.2 采集的原始信號(hào)和自動(dòng)診斷結(jié)果43-45
- 4.3 多小波的故障診斷45-47
- 4.4 對(duì)某廠燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的故障診斷47-50
- 第五章 結(jié)論與展望50-51
- 5.1 結(jié)論50
- 5.2 展望50-51
- 參考文獻(xiàn)51-53
- 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明53-54
- 致謝54
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):281105
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