發(fā)布時間：2020-06-07 06:58

【摘要】： 在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，機械設備系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷問題越來越受到重視，它具有很大的實用價值和經(jīng)濟價值。近幾年來，有許多國內(nèi)外學者對此進行了很多研究，提出了故障診斷的新方法、新技術(shù)。傳統(tǒng)的時域分析、頻域分析和相關(guān)函數(shù)分析在故障診斷應用中得到了不斷的改進，灰色關(guān)聯(lián)度、模糊隸屬度、專家系統(tǒng)、小波分析及神經(jīng)網(wǎng)絡等方法在定性分析系統(tǒng)的運動狀態(tài)中得到廣泛的應用，而定量地分析系統(tǒng)的故障狀態(tài)是學術(shù)界一直關(guān)注的問題。把分形理論應用于機械系統(tǒng)故障診斷領域，是近年來國內(nèi)外學術(shù)界的新動向。運用分形理論，不僅可以定性，而且可以定量地分析系統(tǒng)的運動狀態(tài)，從而實現(xiàn)對復雜機械系統(tǒng)的故障診斷。 本文基于分形理論、多重分形理論，通過對各分形維數(shù)的計算分析，把廣義分形維數(shù)作為故障特征量，對旋轉(zhuǎn)機械模型及汽輪發(fā)電機組的故障診斷與識別進行了研究。 基于上述原理，建立了最小二乘法的廣義維數(shù)計算公式，用Borland C++ Builder 5.0編制了以廣義維數(shù)計算分析為基礎的多重分形故障診斷系統(tǒng)，并對標準的正弦信號、余弦信號及帶有噪聲的正弦信號進行了驗證。計算了標準信號的廣義分形維數(shù)，找出了廣義維數(shù)序列值隨信號的采樣時間、噪聲變化而變化的特點。 以廣義維數(shù)為基礎，計算和繪制了廣義維數(shù)及其譜圖，從廣義維數(shù)中可提取盒維數(shù)、信息維數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)。并在廣義維數(shù)序列中，修正了廣義維數(shù)最大距離法，提出廣義維數(shù)曲線極大值法，并用其確定系統(tǒng)狀態(tài)的敏感維數(shù)。 對旋轉(zhuǎn)機械模型和汽輪發(fā)電機組分別進行了振動測試，獲取了振動信號。建立以振動信號的廣義維數(shù)、廣義維數(shù)譜圖、敏感維數(shù)為特征組的模式空間樣本庫，，運用敏感維數(shù)法定量地識別各種類型的故障，并收到了良好的診斷結(jié)果。又用本文提出的分形診斷的分類方法——廣義維數(shù)序列單值優(yōu)化逼近法和廣義維數(shù)最大相關(guān)系數(shù)法，對轉(zhuǎn)子模型系統(tǒng)的故障分類、 頃土學位論文 識別及診斷進行了驗證．得到較準確的結(jié)果。并將此方法應用于汽輪發(fā)電 機組中的復雜故障的診斷、識別及分類，都收到了良好的結(jié)果。 運用廣義維數(shù)最大相關(guān)系數(shù)法，廣義維數(shù)序列單值優(yōu)化逼近方法，不 僅能對系統(tǒng)狀態(tài)的單一故障進行診斷、識別及其分類，而且還能對復雜系 統(tǒng)狀態(tài)的耦合故障進行診斷、識別及分類，這是本文將多重分形原理應用 于機械設備診斷工程中的新的探索，也是優(yōu)化逼近等數(shù)學方法在故障診斷 中的新的應用。
【圖文】：

圖3.3是該系統(tǒng)計算分析診斷流程圖，圖3.4是該系統(tǒng)運行模塊圖，圖3.5是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)運行模塊圖，圖3.6是事務性功能系統(tǒng)運行模塊圖系統(tǒng)的主界面如圖3.7。圖3.8，3.9，3.10為系統(tǒng)運行截圖。裝3.6.2多重分形診斷系統(tǒng)簡介(l)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)分析四個部分。數(shù)據(jù)采集分動態(tài)參數(shù)和靜態(tài)參數(shù)，動態(tài)參數(shù)是指機械振動參數(shù)，包括軸振和瓦振，其值隨時間變化較快，要求采集速度快且能實現(xiàn)信號的等周多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多重分形形形形形形形形數(shù)數(shù)據(jù)采集集集刀D轉(zhuǎn)換換換計算分析析析診斷斷斷結(jié)果輸出出。訂。。。·。。·。。。線圖3.3多重分形計算分析診斷流程圖期截取。靜態(tài)參數(shù)是指溫度、壓力、流量、位移等隨時間變化緩慢的參數(shù)。土土界面面數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)事務性功能系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)?
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：TH17

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 任麗娟;姚竹亭;;分形網(wǎng)格維數(shù)在齒輪故障診斷中的應用[J];機械工程與自動化;2006年06期

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 王春;基于小波和分形理論的齒輪故障特征提取及噪聲的和諧化研究[D];重慶大學;2006年

2 王凱;磁懸浮轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)誤差的測試技術(shù)研究[D];西安理工大學;2007年

3 姚昌榮;基于小波與分形理論的斜拉橋健康監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2008年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 陳岳良;分形在齒輪箱故障診斷中的應用[D];中北大學;2005年

2 張j;小波分析與分形方法在水電站振動信號處理中的應用研究[D];天津大學;2006年

3 鄭偉;水電站機組及廠房振動特性研究[D];天津大學;2006年

4 于慶江;分形方法在往復壓縮機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷上的應用[D];大慶石油學院;2007年

5 馮振華;基于分形和支持向量機的機械設備故障診斷[D];太原理工大學;2007年

6 朱波華;基于分形理論的信號處理與分析的研究[D];武漢理工大學;2008年

7 張俊;基于小波分形和神經(jīng)網(wǎng)絡的滾動軸承故障診斷[D];北京交通大學;2009年

8 王志龍;基于分形理論的地震屬性異常圈定應用研究[D];成都理工大學;2010年

本文編號：2701038