數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備,同時(shí)齒輪故障也是造成機(jī)械設(shè)備故障的主要原因之一。為盡早發(fā)現(xiàn)故障,減少損失,對(duì)齒輪副的磨損狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)十分必要,油液監(jiān)測(cè)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)是最常用的監(jiān)測(cè)方法,監(jiān)測(cè)過程中會(huì)產(chǎn)生包含磨粒群常規(guī)參數(shù)、磨粒群分形參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)在內(nèi)的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),如何根據(jù)大量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷齒輪副的磨損狀態(tài),還需要進(jìn)一步研究。本文研究了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,內(nèi)容主要包括: 基于模擬退火K-Means算法開發(fā)了一種辨識(shí)磨粒群分形無標(biāo)度區(qū)的新算法,解決了磨粒群分形維數(shù)計(jì)算過程中無標(biāo)度區(qū)識(shí)別出現(xiàn)的局部最優(yōu)問題,有效地提高了磨粒群分形維數(shù)的計(jì)算精度。 設(shè)計(jì)了直齒圓柱齒輪副磨損實(shí)驗(yàn),獲取了一對(duì)齒輪副全壽命周期內(nèi)的油液參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)及磨損率。應(yīng)用相關(guān)性分析及主成分分析法對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行篩選和約簡(jiǎn),提出了一組新的齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)集。 針對(duì)傳統(tǒng)根據(jù)磨損率劃分齒輪副磨損狀態(tài)方法的不足,提出了一種新的齒輪副磨損狀態(tài)劃分方法。新方法根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)將齒輪副全壽命周期劃分為6個(gè)磨損狀態(tài)并獲取了各磨損狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)參數(shù)集,新的劃分方法包含并細(xì)化了傳統(tǒng)磨損率劃分方法。 應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法從上述劃分結(jié)果中提取了監(jiān)測(cè)參數(shù)分布與齒輪副磨損狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則,應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)挖掘系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,挖掘模型根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)對(duì)齒輪副磨損狀態(tài)的識(shí)別正確率達(dá)90%,能有效地識(shí)別齒輪副磨損狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】:齒輪磨損 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)挖掘 分形維數(shù) 聚類 關(guān)聯(lián)規(guī)則
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH117.1;TH132.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 課題研究背景9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用9-11
- 1.2.2 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)的提取11-12
- 1.2.3 磨粒群分形無標(biāo)度區(qū)的辨識(shí)12-13
- 1.3 選題及意義13-15
- 1.3.1 研究問題的提出13-14
- 1.3.2 研究目的及意義14-15
- 1.4 論文的主要內(nèi)容15-16
- 2 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)架構(gòu)及理論基礎(chǔ)16-23
- 2.1 數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)概述16-17
- 2.2 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)17-18
- 2.2.1 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)17
- 2.2.2 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)17-18
- 2.3 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)18-22
- 2.3.1 聚類理論18-20
- 2.3.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則理論20-22
- 2.4 本章小結(jié)22-23
- 3 油液監(jiān)測(cè)參數(shù)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇及提取算法23-34
- 3.1 油液監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇和提取算法23-30
- 3.1.1 磨粒群常規(guī)參數(shù)23-24
- 3.1.2 磨粒群分形參數(shù)24-25
- 3.1.3 辨識(shí)磨粒群分形無標(biāo)度區(qū)的新算法25-30
- 3.2 振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇和提取算法30-33
- 3.2.1 時(shí)域特征參數(shù)30-31
- 3.2.2 頻域特征參數(shù)31-33
- 3.3 本章小結(jié)33-34
- 4 直齒圓柱齒輪副磨損實(shí)驗(yàn)34-49
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/span>34
- 4.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架及實(shí)驗(yàn)齒輪箱的設(shè)計(jì)34-36
- 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取及實(shí)驗(yàn)載荷的確定36-37
- 4.4 實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-40
- 4.4.1 實(shí)驗(yàn)過程37
- 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-40
- 4.5 油液參數(shù)與振動(dòng)參數(shù)的篩選40-48
- 4.5.1 油液參數(shù)與振動(dòng)參數(shù)的篩選過程40-42
- 4.5.2 油液參數(shù)與振動(dòng)參數(shù)的篩選結(jié)果42-48
- 4.6 本章小結(jié)48-49
- 5 基于聚類的齒輪副磨損狀態(tài)劃分49-59
- 5.1 齒輪副磨損狀態(tài)的劃分方法49-50
- 5.2 聚類參數(shù)的處理50-51
- 5.3 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)的層次聚類劃分51-54
- 5.4 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)的K-Means聚類劃分54-58
- 5.5 本章小結(jié)58-59
- 6 齒輪副磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘識(shí)別59-66
- 6.1 齒輪副磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘任務(wù)分析59-60
- 6.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘過程及結(jié)果分析60-64
- 6.2.1 監(jiān)測(cè)參數(shù)的離散化60-61
- 6.2.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果分析61-62
- 6.2.3 關(guān)聯(lián)規(guī)則的模式匹配算法62-63
- 6.2.4 關(guān)聯(lián)規(guī)則模型的驗(yàn)證63-64
- 6.3 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的應(yīng)用步驟64-65
- 6.4 本章小結(jié)65-66
- 7 結(jié)論與展望66-68
- 7.1 結(jié)論66
- 7.2 展望66-68
- 參考文獻(xiàn)68-73
- 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果目錄73-74
- 致謝74
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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