基于EMD及神經(jīng)網(wǎng)絡的柱塞泵故障診斷的方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于EMD及神經(jīng)網(wǎng)絡的柱塞泵故障診斷的方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展,液壓系統(tǒng)應用更加廣泛,結(jié)構(gòu)更加復雜,故障可能性進一步加大。柱塞泵作為重要的液壓元件,其故障診斷方法朝著自動化、智能化方向發(fā)展。本研究采用將神經(jīng)網(wǎng)絡及灰色理論相結(jié)合的方法,對柱塞泵的故障診斷進行研究,主要工作如下: 首先,研究了柱塞泵的結(jié)構(gòu)及其工作原理,分析了柱塞泵常見的故障形式及其特性,以及柱塞泵振動方面的信號的頻譜,推導出信號轉(zhuǎn)化為功率譜和信號轉(zhuǎn)化為時間域的計算公式。 其次,采用EMD方法將柱塞泵的信號分解成有限的本征函數(shù),并利用AR模型對高頻成分進行建模,提取特征值。從而解決了傳統(tǒng)信號不易提取故障特征的問題。 再次,研究了灰色理論的柱塞泵故障診斷方法,深入探討了故障信號的處理方式以及如何進行特征向量提取,,并設計出了軸向柱塞泵故障診斷的流程圖。 最后,通過實驗,驗證神經(jīng)網(wǎng)絡及灰色理論相結(jié)合的方法對柱塞泵故障診斷的可行性。研究了特征參數(shù)篩選及網(wǎng)絡警戒參數(shù)設置對診斷精確度造成的影響。 本文研究成果能更好的對故障分類,對減少柱塞泵故障具有很大的指導意義,同時為柱塞泵在工程應用中具有重要的理論意義和實用價值。
【關(guān)鍵詞】:柱塞泵 EMD 神經(jīng)網(wǎng)路 故障診斷 液壓系統(tǒng)
【學位授予單位】:天津大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH137.51;TH165.3
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 第一章 緒論7-11
- 1.1 課題研究背景及意義7-8
- 1.2 柱塞泵故障診斷的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
- 1.3 課題研究內(nèi)容10-11
- 第二章 柱塞泵介紹與故障機理分析11-17
- 2.1 柱塞泵介紹和故障機理相關(guān)分析11-15
- 2.1.1 柱塞泵的結(jié)構(gòu)及工作原理12-13
- 2.1.2 柱塞泵常見故障及特性分析13-15
- 2.2 柱塞泵振動信號的頻譜分析介紹15-16
- 2.2.1 功率譜15
- 2.2.2 Hilbert 包絡譜15-16
- 2.3 本章小結(jié)16-17
- 第三章 基于柱塞泵故障診斷的 EMD與 AR 序列模型結(jié)合的特征提取方法17-23
- 3.1 EMD 原理17-19
- 3.1.1 基于極值點的特征尺度17
- 3.1.2 本征模態(tài)函數(shù)17-18
- 3.1.3 EMD 過程18-19
- 3.2 AR 模型介紹19-20
- 3.2.1 時序模型概念19-20
- 3.2.2 自回歸模型的參數(shù)計算20
- 3.2.3 自回歸模型的階數(shù)確定20
- 3.3 EMD 及 AR 模型結(jié)合的特征提取方法20-21
- 3.4 特征參數(shù)的篩選21-22
- 3.5 本章小結(jié)22-23
- 第四章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡方法的柱塞泵故障診斷23-42
- 4.1 灰色神經(jīng)網(wǎng)絡方法及理論23-25
- 4.1.1 灰色理論與神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)合方法23-24
- 4.1.2 灰色神經(jīng)網(wǎng)絡設計24-25
- 4.2 基于柱塞泵故障診斷的信號處理25-33
- 4.2.1 小波分解25-28
- 4.2.2 小波包消噪28-30
- 4.2.3 Hilbert 變換包絡解調(diào)30-33
- 4.3 基于柱塞泵故障診斷的特征向量提取33-38
- 4.3.1 小波包能量特征提取33-36
- 4.3.2 幅值域特征向量提取36-38
- 4.4 灰色神經(jīng)網(wǎng)絡故障診斷38-41
- 4.4.1 時頻域特征向量診斷39-41
- 4.4.2 幅值域特征向量診斷41
- 4.5 本章小結(jié)41-42
- 第五章 柱塞泵 EMD實驗數(shù)據(jù)分析42-56
- 5.1 柱塞泵 EMD實驗臺42-45
- 5.1.1 實驗臺及信號的采集系統(tǒng)相關(guān)介紹42-44
- 5.1.2 實驗中的參數(shù)與元件故障設置44
- 5.1.3 實驗在線監(jiān)測參數(shù)分析44-45
- 5.2 柱塞泵振動數(shù)據(jù)的提取45-46
- 5.3 柱塞泵振動數(shù)據(jù)的 EMD46-50
- 5.4 AR 模型參數(shù)的提取50-53
- 5.4.1 bootstrap 方法51-52
- 5.4.2 FAM 分類精確度均值估計52-53
- 5.5 基于距離的特征參數(shù)優(yōu)選53-55
- 5.6 本章小結(jié)55-56
- 第六章 全文結(jié)論與展望56-57
- 參考文獻57-60
- 致謝60
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于EMD及神經(jīng)網(wǎng)絡的柱塞泵故障診斷的方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:293916
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