分子泵是一種用于高真空環(huán)境的精密機(jī)械,是高端分析儀器如質(zhì)譜儀,掃描電子顯微鏡等的重要組成部分。為了提高真空度,抽速等性能指標(biāo),分子泵通常在極高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。隨著分子泵的運(yùn)轉(zhuǎn),內(nèi)部的易損零件的性能逐漸退化,如果疏于維護(hù)最終可能造成零件的失效甚至整臺(tái)儀器的損壞。因此,研究分子泵的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),異常檢測(cè),故障診斷,性能評(píng)估以及關(guān)鍵零部件的壽命預(yù)測(cè)技術(shù)是十分必要的。本文的工作內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分:首先,進(jìn)行分子泵的各個(gè)子系統(tǒng)分析,確定分子泵中的易損關(guān)鍵零部件,并進(jìn)行關(guān)鍵零部件的擴(kuò)展FMECA分析,確定其故障癥狀和危害度,故障演變模式,失效機(jī)理,傳感器類型和布置。根據(jù)擴(kuò)展FMECA分析的結(jié)果,設(shè)計(jì)了分子泵的PHM技術(shù)框架,包括異常檢測(cè)方法,故障診斷（性能評(píng)估）方法和壽命預(yù)測(cè)方法。異常檢測(cè)采用基于時(shí)間序列建模的技術(shù),故障診斷（性能評(píng)估）采用以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的自動(dòng)特征提取器和分類器實(shí)現(xiàn),壽命預(yù)測(cè)采用基于退化模型和粒子濾波的方法實(shí)現(xiàn)。其次,為了提高故障診斷方法的性能,提出了以集成自編碼器作為特征提取器,以集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器的故障診斷方法,并在軸承和齒輪箱故障的公開(kāi)數(shù)據(jù)集進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明這種方法性... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源、背景與意義
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 研究背景
        1.1.3 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PHM技術(shù)歷史
        1.2.2 PHM技術(shù)方法體系概述
        1.2.3 關(guān)鍵零部件PHM技術(shù)
    1.3 研究目標(biāo)、技術(shù)路線與論文架構(gòu)
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 技術(shù)路線和論文架構(gòu)
第二章 分子泵系統(tǒng)介紹和PHM技術(shù)框架
    2.1. 引言
    2.2. 分子泵基本結(jié)構(gòu)
    2.3. 分子泵關(guān)鍵部件擴(kuò)展FMECA分析
    2.4. 故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)框架
        2.4.1. 異常檢測(cè)方法
        2.4.2. 故障診斷(性能評(píng)估)方法
        2.4.3. 壽命預(yù)測(cè)方法
    2.5. 本章小結(jié)
第三章 基于集成自編碼器和集成學(xué)習(xí)的故障診斷
    3.1. 引言
    3.2. 故障診斷和壽命預(yù)測(cè)技術(shù)框架
    3.3. 基于集成去噪自編碼器的信號(hào)特征提取
    3.4. 基于多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成學(xué)習(xí)的故障分類技術(shù)
    3.5. 數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.6. 分子泵故障診斷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.6.1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.6.2. 故障診斷算法流程
        3.6.3. 故障診斷結(jié)果
    3.7. 本章小結(jié)
第四章 分子泵加速壽命實(shí)驗(yàn)
    4.1. 引言
    4.2. 分子泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)
    4.3. 分子泵加速壽命實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.1. 狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.2. 加速壽命方案設(shè)計(jì)
    4.4. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)概覽
    4.5. 算法驗(yàn)證
        4.5.1. 分子泵異常檢測(cè)算法驗(yàn)證
        4.5.2. 分子泵性能評(píng)估算法驗(yàn)證
        4.5.3. 分子泵壽命預(yù)測(cè)算法驗(yàn)證
    4.6. 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1. 結(jié)論
    5.2. 創(chuàng)新進(jìn)步點(diǎn)
    5.3. 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)活動(dòng)



本文編號(hào)：3186310