基于局域波時頻譜的往復機故障智能診斷方法研究.pdf

1、故障診斷對于機械設備的重要性是不言而喻的。由于往復式壓縮機在工業(yè)生產的特殊地位，針對其故障診斷方法的研究顯得尤其重要。類同機電設備的主要診斷過程，往復式壓縮機組的故障智能診斷主要分為三部分：第一是診斷信息的獲?。坏诙枪收咸卣鞯奶崛?；第三是故障源和故障類別的最終確定?？紤]到這一思想，基于國家自然科學基金“局域波法及其工程應用研究”(No.50475155)，在總結和汲取前人研究成果的基礎上，對局域波法中的相關理論和方法進行改進，隨后結合

2、局域波理論、模糊二元樹診斷、系統(tǒng)級故障診斷和灰色預測等方法及理論針對往復式壓縮機組系統(tǒng)故障智能診斷方法進行了深入的研究，并將該方法在工程應用上予以驗證。主要的工作如下： 1.針對一維局域波理論的待改進點和二維局域波在圖像診斷中的應用進行了深入的研究。在闡述局域波分解算法和時頻分析理論的基礎上，分析了一維局域波理論中存在的待改進點，包括微弱信號對強信號的影響和局域波時頻譜處理等方面的應用研究。對適合于局域波時頻譜特征提取的三種故障

3、分類器的分類特性進行了對比分析研究。提出了基于二維局域波分解的圖像診斷方法，通過對時頻灰度圖像的二維分解提取表征故障信息的圖像細節(jié)部分，有效地實現(xiàn)了故障的特征提取。結合故障分類器運用局域波時頻分析方法，對往復壓縮機氣閥表面振動信號進行綜合分析，有效地識別了故障，體現(xiàn)出該方法對于分析往復機械的振動特點，在故障信息提取中效果較為理想。 2.分析了往復式壓縮機結構及工作原理并闡述了往復式壓縮機振動的主要激勵源，研究了往復式壓縮機的主要

4、振動形式和振動信號的特征，隨后分析并研究了測點位置的優(yōu)化布置方法，最終實現(xiàn)了往復機組的在線監(jiān)測。 3.提出了基于局域波時頻圖的故障模糊二元樹診斷方法。對往復壓縮機振動信號進行局域波時頻處理，得到包含故障狀態(tài)值的局域波時頻譜，結合系統(tǒng)工況資料建立系統(tǒng)故障狀態(tài)一特征表，找出最大故障信息量的特征群，建成故障信息量的模糊二元樹。由模糊二元樹分析故障，找出使路徑信息量最大的部件，即為故障可能性最大的部件。即由模糊圖來實現(xiàn)故障點的凸顯過程。

5、 4.提出了基于局域波時頻圖的系統(tǒng)級故障診斷方法。大型往復式壓縮機組結構的復雜性和子系統(tǒng)故障特征的多樣性決定了其故障的難確定性。這里引入系統(tǒng)級故障診斷理論，分析了系統(tǒng)級故障診斷應用于往復式壓縮機故障診斷的可行性問題，通過改進PMC測試模型集團算法的應用，提出了一種基于局域波時頻譜的系統(tǒng)級故障診斷方法。 5.通過分析往復式壓縮機組系統(tǒng)的特點，引入灰色預測模型，從非線性時間序列預測的角度，對系統(tǒng)的狀態(tài)預測進行了研究。首先對復