基于小波變換和GA的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 08:42
旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見的故障主要有轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子不對(duì)中、軸承內(nèi)圈損壞、軸承外圈損壞等故障。論文結(jié)合小波變換、遺傳算法(Genetic Algorithm,GA),提出了一種適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的新方法。論文分析了旋轉(zhuǎn)機(jī)械幾種常見故障的機(jī)理。利用現(xiàn)有的機(jī)械實(shí)驗(yàn)臺(tái)、加速度傳感器、信號(hào)采集箱、工控機(jī),結(jié)合Matlab軟件,建立了能模擬軸承故障,不平衡故障,不對(duì)中故障的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。利用傅里葉變換對(duì)原始信號(hào)做了初步分析。文中利用小波變換對(duì)強(qiáng)噪聲信號(hào)進(jìn)行多尺度分解,對(duì)各尺度上的小波系數(shù)進(jìn)行去噪處理,然后運(yùn)用小波逆變換重構(gòu)信號(hào),得到有用信號(hào)。將傳統(tǒng)的硬、軟閾值函數(shù)用加權(quán)平均的方法結(jié)合起來。實(shí)驗(yàn)證明了采用該方法去噪后的信號(hào)進(jìn)行后續(xù)診斷,識(shí)別率得到提高。論文對(duì)時(shí)域和頻域中常用的特征參數(shù)進(jìn)行分析,采用靈敏度函數(shù)來評(píng)估特征參數(shù)識(shí)別兩類故障的能力。傳統(tǒng)的特征參數(shù)識(shí)別兩種故障的靈敏度一般不高,文中用特征參數(shù)靈敏度作為適應(yīng)度函數(shù),通過遺傳算法對(duì)傳統(tǒng)的特征參數(shù)進(jìn)行再組織,從而提取出新的高靈敏度的特征參數(shù)。將新的特征參數(shù)輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別,通過實(shí)驗(yàn)得出最終的故障識(shí)別率非常高,驗(yàn)證了文中所提出的診斷系統(tǒng)...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
信號(hào)不同頻帶分解過程圖
圖 4.4 遺傳算法基本流程Fig.4.4 Process of GA能直接處理問題空間參數(shù),必須把問題空間中的照一定結(jié)構(gòu)組成的染色體或個(gè)體,這一過程叫做編的解轉(zhuǎn)化為由編碼表達(dá)的染色體是遺傳算法的關(guān)是交替在編碼空間和解空間中工作(圖 5.5)。編和編碼空間之間點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。遺傳算法在編不同的編碼方式?jīng)Q定了不同的遺傳操作方式。編存的,恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)編碼和交叉策略或方法,對(duì)充重要的。對(duì)編碼的一般原則性要求有完備性、健全
的振動(dòng)具有一定的非線性,其振動(dòng)信號(hào)的頻率成分相當(dāng)復(fù)以外,還產(chǎn)生高頻次諧波和分頻振動(dòng),頻譜結(jié)構(gòu)成梳狀,征很明顯,主要在垂直方向很強(qiáng)烈。障的產(chǎn)生振動(dòng)因素很多,有與部件有關(guān)的振動(dòng),有與制造質(zhì)與工作狀態(tài)有關(guān)的振動(dòng)。滾動(dòng)軸承的振動(dòng)頻率成分非常豐自的故障特征頻率。械故障診斷系統(tǒng)用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括兩部分:旋轉(zhuǎn)機(jī)械故系統(tǒng)。械故障實(shí)驗(yàn)機(jī)械平臺(tái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波閾值去噪方法的一種改進(jìn)方案[J]. 曾守楨,穆志民. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(01)
[2]特征選擇算法研究綜述[J]. 毛勇,周曉波,夏錚,尹征,孫優(yōu)賢. 模式識(shí)別與人工智能. 2007(02)
[3]特征選擇方法綜述[J]. 王娟,慈林林,姚康澤. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2005(12)
[4]遺傳算法在變壓器故障診斷中的應(yīng)用[J]. 謝可夫,羅安. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2005(04)
[5]智能化故障診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 何勇,李增芳. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2003(02)
[6]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)中的時(shí)間序列模式識(shí)別技術(shù)研究[J]. 韓秋實(shí),許寶杰,王紅軍,方鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[7]汽輪發(fā)電機(jī)組碰磨故障的典型特征研究[J]. 李錄平,鄒新元,陳薦,唐月清. 振動(dòng)、測(cè)試與診斷. 2001(04)
[8]時(shí)序信號(hào)處理在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[J]. 黃石紅,陳勇,高亹. 汽輪機(jī)技術(shù). 2001(06)
[9]自相關(guān)的除噪作用及其在工程中的應(yīng)用[J]. 王立忠,屈梁生. 中國(guó)設(shè)備工程. 2001(07)
[10]用于機(jī)械診斷的最佳特征參數(shù)自動(dòng)生成法[J]. 駱志高,陳鵬,李明義. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2000(06)
博士論文
[1]基于EMD和支持向量機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷方法研究[D]. 楊宇.湖南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]小波分析在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[D]. 張朝解.大連理工大學(xué) 2006
[2]基于小波分析的變壓器局部放電數(shù)字化抗干擾方法研究[D]. 楊洋.重慶大學(xué) 2006
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 劉峰.西安理工大學(xué) 2003
[4]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)與診斷推理的研究[D]. 昌大偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3072595
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
信號(hào)不同頻帶分解過程圖
圖 4.4 遺傳算法基本流程Fig.4.4 Process of GA能直接處理問題空間參數(shù),必須把問題空間中的照一定結(jié)構(gòu)組成的染色體或個(gè)體,這一過程叫做編的解轉(zhuǎn)化為由編碼表達(dá)的染色體是遺傳算法的關(guān)是交替在編碼空間和解空間中工作(圖 5.5)。編和編碼空間之間點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。遺傳算法在編不同的編碼方式?jīng)Q定了不同的遺傳操作方式。編存的,恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)編碼和交叉策略或方法,對(duì)充重要的。對(duì)編碼的一般原則性要求有完備性、健全
的振動(dòng)具有一定的非線性,其振動(dòng)信號(hào)的頻率成分相當(dāng)復(fù)以外,還產(chǎn)生高頻次諧波和分頻振動(dòng),頻譜結(jié)構(gòu)成梳狀,征很明顯,主要在垂直方向很強(qiáng)烈。障的產(chǎn)生振動(dòng)因素很多,有與部件有關(guān)的振動(dòng),有與制造質(zhì)與工作狀態(tài)有關(guān)的振動(dòng)。滾動(dòng)軸承的振動(dòng)頻率成分非常豐自的故障特征頻率。械故障診斷系統(tǒng)用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括兩部分:旋轉(zhuǎn)機(jī)械故系統(tǒng)。械故障實(shí)驗(yàn)機(jī)械平臺(tái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波閾值去噪方法的一種改進(jìn)方案[J]. 曾守楨,穆志民. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(01)
[2]特征選擇算法研究綜述[J]. 毛勇,周曉波,夏錚,尹征,孫優(yōu)賢. 模式識(shí)別與人工智能. 2007(02)
[3]特征選擇方法綜述[J]. 王娟,慈林林,姚康澤. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2005(12)
[4]遺傳算法在變壓器故障診斷中的應(yīng)用[J]. 謝可夫,羅安. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2005(04)
[5]智能化故障診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 何勇,李增芳. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2003(02)
[6]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)中的時(shí)間序列模式識(shí)別技術(shù)研究[J]. 韓秋實(shí),許寶杰,王紅軍,方鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[7]汽輪發(fā)電機(jī)組碰磨故障的典型特征研究[J]. 李錄平,鄒新元,陳薦,唐月清. 振動(dòng)、測(cè)試與診斷. 2001(04)
[8]時(shí)序信號(hào)處理在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[J]. 黃石紅,陳勇,高亹. 汽輪機(jī)技術(shù). 2001(06)
[9]自相關(guān)的除噪作用及其在工程中的應(yīng)用[J]. 王立忠,屈梁生. 中國(guó)設(shè)備工程. 2001(07)
[10]用于機(jī)械診斷的最佳特征參數(shù)自動(dòng)生成法[J]. 駱志高,陳鵬,李明義. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2000(06)
博士論文
[1]基于EMD和支持向量機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷方法研究[D]. 楊宇.湖南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]小波分析在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[D]. 張朝解.大連理工大學(xué) 2006
[2]基于小波分析的變壓器局部放電數(shù)字化抗干擾方法研究[D]. 楊洋.重慶大學(xué) 2006
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 劉峰.西安理工大學(xué) 2003
[4]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)與診斷推理的研究[D]. 昌大偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3072595
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