文档介绍：基于多尺度线调频小波路径追踪的机械故障诊断方法研究湖南大学博士学位论文学校代号:学密级:公开号:
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翮签名:玎必⒈C芸冢诙杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤作者签名:昂专作者签名:\弘专毒隆归湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书辏挛鹑日期:列“年本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊日期:▲口编本学位论文。本学位论文属于⒉槐C芰簟日期:矽Ⅵ年月
可靠、高效运行具有重要的理论意义和实用价值。通过采用各种信号处理方法从机械设备故障振动信号中提取故障特征信息,是机械设备故障诊断的关键。机械故障振动信号通常为非平稳振动信号,选择合适的非平稳信号分析方法是有效诊断机械故障的前提。变转速条件下,以等时间间隔拾取的齿轮振动信号通常为低信噪比的多分量非平稳信号,这使得采用目前常用的信号处理技术从中提取故障特征信息非常困难。另一方面,转子发生碰摩故障的早期阶段,故障特征信号非常微弱,常淹没于强大的工频背景信号中,使得故障难以实现早期检测。,该方法具有自适应匹配分析信号中能量最大的信号分量并准确估计其瞬时频率的能力,适合用于分析频率呈大范围变化的非平稳振动信号,因此可用于解决变转速下齿轮振动信号故障特征难以提取以及转子早期碰摩故障特征难以检测的问题。论文在国家自然科学基金项目钅勘嗪牛和高等学校博士学科点专项科研基金项目钅勘嗪牛的资助下,将方法引入旋转机械故障诊断中,深入研究了方法在变转速齿轮故障诊断及转子碰摩故障早期检测中的应用。论文主要研究工作和创新性成果有:攵陨⒔邓僮刺率叭〉某萋终穸藕啪哂蟹瞧轿刃裕灯追治鼋ú生频谱模糊,且不具有物理意义的问题,分析了方法用于处理升、降速状态下拾取的齿轮振动信号的可行性及存在的问题,提出基于与的升、降速齿轮故障诊断方法,该方法采用方法从升、降速阶段获得的齿轮振动信号中提取适合采用分析的齿轮振动信号段,并估计的最佳分析阶次,从而实现在升、降速阶段齿轮故障诊断中的应用。攵员渥K傧鲁萋终穸藕诺牡髦票咂荡崴孀K俦浠浠沟媒调分析变得非常困难的问题,将方法用于齿轮转速估计,以实现齿轮振动信号的阶比分析;针对工程实际中获取的齿轮振动信号信噪比低的特点,将多尺度形态学分析这一具有良好抗噪性能的方法应用于齿轮振动信号分析,提出基于方法的多尺度形态学解调方法,研究表明该方法适合用于低信噪比非平稳振动信号的解调分析。攵猿萋址⑸收鲜保捎诖嬖谠肷氲髦葡窒螅穸藕疟硐殖鲆欢的非线性和非高斯性,使得其状态难以准确判断的问题,将双谱分析和方究Ⅱ
法相结合,提出了基于的阶比双谱分析方法,并将其应用于诊断变转速状态下的齿轮故障。实验研究表明,该方法能正确区分不同状态的齿轮。侠砩柚闷德势盟蜒胺段Ш偷髌德仕蜒胺段荕椒ǔ晒ττ玫关键,针对如何合理设置频率偏置搜寻范围和调频率搜寻范围的问题,提出了基于奇异值分解琒腗椒ǎ梅椒ń玈方法用于振动信号预处理,从预处理后信号的分布时频图上得到对振动信号频率偏置范围及调频率范围的估计,有效解决了方法中频率搜寻范围和调频率搜寻范围的合理设置问题。攵宰W臃⑸瞿收系脑缙诮锥危收咸卣餍藕欧浅N⑷酰菀妆磺大的工频信号所淹没的问题,将基于与信号稀疏分解的多尺度线调频基稀疏信号分解—,方法用于转子早期碰摩故障检测,提出了基于淖W优瞿收显缙诩觳夥椒ā7抡和实验分析验证了基于淖W优瞿收显缙诩觳夥椒ǖ挠行院陀旁性。方法能以具有线性频率的原子逐段自适应匹配分析信号中能量最大的信号分量并准确估计其瞬时频率,根据方法的这一性质,本文针对变转速条件下拾取的齿轮振动信号具有低信噪比、非平稳、非线性、非高斯等特点,将方法分别与、多尺度形态学分析、双谱分析、椒ㄏ嘟岷希应用于变转速条件下的齿轮故障诊断。仿真分析和应用实例表明:将方法与、多尺度形态学分析等信号处理方法相结合,可实现各种信号处理方法的优势互补,能有效诊断变转速条件下的齿轮故障。本文还针对转子早期碰摩故障特征微弱而难以检测的问题,将基于与稀疏信号分解的椒ㄓτ糜转子碰摩故障早期检测,仿真分析和应用实例验证了椒ㄓτ糜谧W优瞿故障早期检测的有效性。关键词:多尺度;线调频小波路径追踪;稀疏信号分解;双谱分析;