旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測傳感器布置與信息融合方法研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機械是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的關鍵設備，正朝著人型化、高速化和自動化的方向發(fā)展。若發(fā)生故障將造成巨人的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡，因此，有必要在旋轉(zhuǎn)機械中布置大量的傳感器進行狀態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)故障的預防和識別。旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和故障識別是一個系統(tǒng)工程，涉及傳感器的選擇和安裝、信號的采集以及信息的有效提取和綜合利用。 本文首先簡要分析旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測傳感器，主要是振動傳感器的類型和選擇方式。隨后從轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析油膜系數(shù)對轉(zhuǎn)子振動特

2、性的影響，提出振動傳感器徑向位置的選擇策略。根據(jù)轉(zhuǎn)子響應中模態(tài)疊加法的基本理論，闡述了依據(jù)工作轉(zhuǎn)速和主要振型進行振動傳感器軸向位置選擇的方法，并列舉實例進行說明。另外，還分析了聯(lián)軸節(jié)對多跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)振動特性的影響，提出剛性聯(lián)軸節(jié)連接狀態(tài)下和撓性聯(lián)軸節(jié)連接狀態(tài)下振動傳感器布置方案。 其次，研究旋轉(zhuǎn)機械中基于信息融合的故障識別方法。針對緩變信號多傳感器數(shù)據(jù)級融合中，恒窗長方差估計算法對噪聲變化跟蹤能力不強的缺點，提出了一種根據(jù)噪聲

3、變化自適應調(diào)整窗長的方差估計算法。給出了對方差估計曲線突變段的尋找方式以及自適應窗長的選擇策略?？熳冃盘枺ㄖ饕钦駝有盘枺┑奶卣骷壓蜎Q策級融合中，先考慮每個測點時間尺度上的融合，再綜合不同的振動測點信息在空間尺度上進行融合。單傳感器時間尺度的融合中，提出基于奇異譜熵、功率譜熵和近似熵三種熵度量的約簡方法對振動信號特征進行提取和約簡，一方面大大減少了信號的特征數(shù)目，另一方面可以全面挖掘和提取信號的深層信息。在此基礎上，進一步研究分級概率神