旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷工程師輔助分析系統(tǒng)研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-09-23 21:30
隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,對設(shè)備的安全運(yùn)行要求越來越高,故障診斷技術(shù)得到了廣泛的重視,而傳統(tǒng)的診斷技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,將專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到故障診斷中,故障診斷進(jìn)入了智能化階段, 本文針對大型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,分析了設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù),詳細(xì)介紹了設(shè)備診斷中的重要方法——振動診斷方法,并介紹了與之相關(guān)的信號處理方法。通過對旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障機(jī)理的分析.形成了相應(yīng)的專家知識及故障治理措施。通過介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理、功能、模型等,推導(dǎo)了三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型,從而建立了智能故障診斷系統(tǒng)的模型及模塊化結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了每一模塊的功能及其模型。結(jié)合故障診斷中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),利用VC++6.0實(shí)現(xiàn)了模型的計(jì)算機(jī)化。針對網(wǎng)絡(luò)易陷入局部最優(yōu)的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了限幅的變步長算法來改進(jìn)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程。 針對設(shè)備運(yùn)行中存在的大量的非線性現(xiàn)象,本文還開發(fā)了一個小波分析模塊。由于FFT在振動信號的處理中存在一定的局限性,而小波變換具有時頻特性,可以保證信息的完備性。因此,在介紹小波變換的數(shù)學(xué)模型和物理意義的同時,還闡述了它在故障診斷中的應(yīng)用。這樣就可以配合診斷模塊,對設(shè)備的運(yùn)...
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 診斷技術(shù)的發(fā)展與診斷研究的意義
1.1.1 故障診斷的必要性
1.1.2 機(jī)械故障診斷的發(fā)展歷程
1.1.3 智能故障診斷技術(shù)
1.1.4 故障診斷的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
本章小結(jié)
第二章 振動監(jiān)測與信號處理
2.1 故障診斷的常用方法
2.1.1 故障診斷的概念
2.1.2 常用的故障診斷方法
2.2 振動診斷方法
2.2.1 振動監(jiān)測系統(tǒng)
2.2.2 測點(diǎn)的選擇
2.2.3 判斷標(biāo)準(zhǔn)
2.3 振動信號處理
2.3.1 時域分析
2.3.2 頻域分析
2.3.3 時頻分析
本章小結(jié)
第三章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見故障及機(jī)理
3.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的基本特征
3.1.1 轉(zhuǎn)子振動的基本特征
3.1.2 臨界轉(zhuǎn)速
3.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見故障機(jī)理
3.2.1 轉(zhuǎn)子不平衡
3.2.2 轉(zhuǎn)子不對中
3.2.3 轉(zhuǎn)子彎曲
3.2.4 油膜渦動與油膜振蕩
3.2.5 軸裂紋
3.2.6 碰摩
本章小結(jié)
第四章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能故障診斷系統(tǒng)
4.1 專家系統(tǒng)
4.1.1 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
4.1.2 專家系統(tǒng)各部分功能
4.1.3 機(jī)械設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)
4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論
4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理能力
4.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的用途
4.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別
4.2.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能故障診斷系統(tǒng)
本章小結(jié)
第五章 在線故障輔助分析系統(tǒng)的開發(fā)
5.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
5.2 系統(tǒng)各部分的功能及其模型
5.2.1 系統(tǒng)知識庫及其管理軟件
5.2.2 故障征兆提取
5.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
5.2.4 動態(tài)數(shù)據(jù)庫
5.2.5 推理機(jī)
5.2.6 解釋機(jī)制
本章小結(jié)
第六章 小波分析在故障診斷中的應(yīng)用
6.1 小波分析簡介
6.1.1 短時傅里葉變換
6.1.2 連續(xù)小波變換
6.1.3 離散小波變換
6.1.4 多分辨分析
6.1.5 小波包
6.2 小波變換在故障診斷中應(yīng)用
本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶有偏差神經(jīng)元的內(nèi)回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J]. 黃慶,張雷. 動力工程. 2004(04)
[2]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷KBE系統(tǒng)中的知識表達(dá)技術(shù)[J]. 謝永春,朱才朝,張晶. 中國機(jī)械工程. 2004(14)
[3]RBF及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J]. 張吉先,鐘秋海,戴亞平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2004(03)
[4]基于Alopex神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 劉貴立,王立鵬,張國英. 振動、測試與診斷. 2004(01)
[5]小波尺度函數(shù)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J]. 賈民平,許飛云. 振動、測試與診斷. 2004(01)
[6]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合智能故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 崔彥平,王秉仁,傅其鳳,葛杏衛(wèi). 機(jī)電一體化. 2003(04)
[7]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(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2003(02)
[8]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)在故障診斷中的應(yīng)用[J]. 吳凌云,王華. 信息技術(shù). 2003(02)
[9]轉(zhuǎn)子徑向碰摩故障的非線性特征研究[J]. 訾艷陽,何正嘉,李慶祥. 汽輪機(jī)技術(shù). 2002(05)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 范浩,肖明清,項(xiàng)海林. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2002(09)
博士論文
[1]汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)中幾個關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 盧學(xué)軍.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水輪發(fā)電機(jī)組振動故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 劉峰.西安理工大學(xué) 2003
[2]混合型專家系統(tǒng)在船舶動力裝置故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 李陽坤.武漢理工大學(xué) 2002
[3]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)知識庫與診斷推理的研究[D]. 昌大偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號:3406449
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 診斷技術(shù)的發(fā)展與診斷研究的意義
1.1.1 故障診斷的必要性
1.1.2 機(jī)械故障診斷的發(fā)展歷程
1.1.3 智能故障診斷技術(shù)
1.1.4 故障診斷的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
本章小結(jié)
第二章 振動監(jiān)測與信號處理
2.1 故障診斷的常用方法
2.1.1 故障診斷的概念
2.1.2 常用的故障診斷方法
2.2 振動診斷方法
2.2.1 振動監(jiān)測系統(tǒng)
2.2.2 測點(diǎn)的選擇
2.2.3 判斷標(biāo)準(zhǔn)
2.3 振動信號處理
2.3.1 時域分析
2.3.2 頻域分析
2.3.3 時頻分析
本章小結(jié)
第三章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見故障及機(jī)理
3.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的基本特征
3.1.1 轉(zhuǎn)子振動的基本特征
3.1.2 臨界轉(zhuǎn)速
3.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見故障機(jī)理
3.2.1 轉(zhuǎn)子不平衡
3.2.2 轉(zhuǎn)子不對中
3.2.3 轉(zhuǎn)子彎曲
3.2.4 油膜渦動與油膜振蕩
3.2.5 軸裂紋
3.2.6 碰摩
本章小結(jié)
第四章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能故障診斷系統(tǒng)
4.1 專家系統(tǒng)
4.1.1 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
4.1.2 專家系統(tǒng)各部分功能
4.1.3 機(jī)械設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)
4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論
4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理能力
4.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的用途
4.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別
4.2.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能故障診斷系統(tǒng)
本章小結(jié)
第五章 在線故障輔助分析系統(tǒng)的開發(fā)
5.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
5.2 系統(tǒng)各部分的功能及其模型
5.2.1 系統(tǒng)知識庫及其管理軟件
5.2.2 故障征兆提取
5.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
5.2.4 動態(tài)數(shù)據(jù)庫
5.2.5 推理機(jī)
5.2.6 解釋機(jī)制
本章小結(jié)
第六章 小波分析在故障診斷中的應(yīng)用
6.1 小波分析簡介
6.1.1 短時傅里葉變換
6.1.2 連續(xù)小波變換
6.1.3 離散小波變換
6.1.4 多分辨分析
6.1.5 小波包
6.2 小波變換在故障診斷中應(yīng)用
本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶有偏差神經(jīng)元的內(nèi)回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J]. 黃慶,張雷. 動力工程. 2004(04)
[2]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷KBE系統(tǒng)中的知識表達(dá)技術(shù)[J]. 謝永春,朱才朝,張晶. 中國機(jī)械工程. 2004(14)
[3]RBF及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J]. 張吉先,鐘秋海,戴亞平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2004(03)
[4]基于Alopex神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 劉貴立,王立鵬,張國英. 振動、測試與診斷. 2004(01)
[5]小波尺度函數(shù)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J]. 賈民平,許飛云. 振動、測試與診斷. 2004(01)
[6]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合智能故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 崔彥平,王秉仁,傅其鳳,葛杏衛(wèi). 機(jī)電一體化. 2003(04)
[7]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(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2003(02)
[8]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)在故障診斷中的應(yīng)用[J]. 吳凌云,王華. 信息技術(shù). 2003(02)
[9]轉(zhuǎn)子徑向碰摩故障的非線性特征研究[J]. 訾艷陽,何正嘉,李慶祥. 汽輪機(jī)技術(shù). 2002(05)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷專家系統(tǒng)[J]. 范浩,肖明清,項(xiàng)海林. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2002(09)
博士論文
[1]汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)中幾個關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 盧學(xué)軍.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水輪發(fā)電機(jī)組振動故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 劉峰.西安理工大學(xué) 2003
[2]混合型專家系統(tǒng)在船舶動力裝置故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 李陽坤.武漢理工大學(xué) 2002
[3]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)知識庫與診斷推理的研究[D]. 昌大偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號:3406449
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