旋轉(zhuǎn)機械故障機理與故障特征提取技術研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機械故障診斷是近年來國內(nèi)外發(fā)展較快的一門新興技術。大型旋轉(zhuǎn)機械振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的研究與應用對于避免巨額的經(jīng)濟損失和災難性事故的發(fā)生有著重要意義。在故障診斷的發(fā)展過程中，人們發(fā)現(xiàn)最重要、最關鍵而且也最困難的問題就是故障特征信息提取。這是故障診斷中的瓶頸問題，直接關系到故障診斷的準確率和故障早期預報的可靠性。因此，為了從根本上解決故障特征信息提取這個關鍵問題，必須借助于信息處理、特別是現(xiàn)代信號處理的理論方法和技術手段，探索故障特征信息

2、提取的途徑，發(fā)展新的故障診斷理論和技術。
　　 本論文結(jié)合國家自然科學基金資助項目(編號：50375014、50575016)展開，以旋轉(zhuǎn)機械振動為研究對象，研究了旋轉(zhuǎn)機械常見故障的故障機理，并通過Bently轉(zhuǎn)子實驗臺進行了相應的故障模擬，開發(fā)了基于轉(zhuǎn)子振動信號提純和軸心軌跡的旋轉(zhuǎn)機械故障特征提取技術。該振動信號特征提取技術具有計算量少、準確性高等特點。全文主要內(nèi)容如下：
　　 第一章主要闡述了大型旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和故

3、障診斷技術研究的意義，綜述了旋轉(zhuǎn)機械故障特征提取技術的方法和研究現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)外振動監(jiān)測技術發(fā)展趨勢。最后，提出了論文的研究目標，概括了論文的研究內(nèi)容。
　　 第二章主要研究了旋轉(zhuǎn)機械常見故障的故障機理，以及故障特征，其中包括幅值特征、頻率特征以及軸心軌跡與故障之間的對應關系。
　　 第三章研究了旋轉(zhuǎn)機械軸心軌跡特征提取技術在故障診斷中的應用。第一部分重點研究了基于傅立葉描述子、改進不變矩、以及幾何特征方法的故障特征提

4、取技術，其中基于幾何特征方法中引入了交點和圓環(huán)數(shù)兩個特征值，并且應用細長度、彎曲度、圓環(huán)長徑比和幅角跨度比作為將圖形特征細化的特征參量。并在MATLAB7.0平臺下仿真并模擬了一套基于幾何特征并結(jié)合傅立葉描述子、改進不變矩特征的旋轉(zhuǎn)機械故障特征提取綜合系統(tǒng)。第二部分主要對各種濾波器進行分析研究。對各種數(shù)字濾波方法進行了闡述和比較，結(jié)合前人文獻提及的關于特定故障對應的特征頻率的理論，選擇合適的濾波帶，去除混雜在軸心軌跡信號中的高頻信號，來