收藏本站
《大连理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

滚动轴承故障特征增强方法与状态预测研究

赵长生  
【摘要】: 滚动轴承是机械设备中的关键部件,其运行是否正常对整个机组有着至关重要的影响。由于滚动轴承早期故障特征信息较微弱,且易受正常信号和现场噪声的干扰,这给实际故障诊断带来了很多困难,因此如何在其故障发展的早期准确诊断轴承故障是当前亟待解决的问题。此外,当诊断出滚动轴承存在早期故障时,由于实际生产需要,往往不能,也不需立即停机维修或更换,通常是采取定期监测的方法,根据历史监测数据进行合理、准确的预测,因而预测技术成为机械设备预知维修的关键之一。本文针对以上两个问题分别进行了研究,并提出了有效的解决方法。 小波包分解是滚动轴承故障诊断中常用的有效方法之一,本文通过对小波包分解得到的各频带进行研究,提出一种基于小波包-坐标变换(WP-CT)的故障特征增强方法。考虑到各频带中包含的正常或故障信息,将小波包所有子带进行主分量(PCA)或独立分量(ICA)分解,进而构建新的特征信号。经仿真信号和工程实际信号验证,相比传统的包络解调方法,基于小波包-坐标变换的方法能够突出故障特征,减少正常信号的干扰,有利于滚动轴承早期故障诊断技术的发展。 对于滚动轴承的状态预测,本文选取建模机理较为简单灰色预测模型。GM(1,1)模型是灰色理论中最具有代表性的基础内容,其贫信息、高精度、简单易行的建模特点已在各方面得到广泛应用。然而在GM(1,1)模型成功运用的同时,传统GM(1,1)模型也出现了一些问题,如预测偏差大,适用范围窄等缺陷。为了提高此方法在设备预知维修中的实用性,本文对GM(1,1)的预测模型进行了研究,并提出一种基于加权和最小平均相对误差的灰色改进算法。经对比,这是一种精度更高、适用范围更广的预测算法。将改进算法应用于滚动轴承状态预测,取得了不错的效果。此外,改进算法对于机械设备的预知维修具有一定的参考价值。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH133.33;TH165.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马波,魏强,徐春林,江志农;基于Hilbert变换的包络分析及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年06期
2 张佩瑶,马孝江,王吉军,朱泓;小波包信号提取算法及其在故障诊断中的应用[J];大连理工大学学报;1997年01期
3 徐晓刚;徐冠雷;王孝通;秦绪佳;;经验模式分解(EMD)及其应用[J];电子学报;2009年03期
4 陈子锦;王福亮;陆守香;;灰色预测模型GM(1,1)的适用性分析及在火灾风险预测中的应用[J];中国工程科学;2007年05期
5 于德江;灰色系统建模方法的探讨[J];系统工程;1991年05期
6 李云贵,李清富,赵国藩;灰色GM(1,1)预测模型的改进[J];系统工程;1992年06期
7 侯澍旻;李友荣;刘光临;;基于支持向量机的设备振动信号趋势预测[J];湖北工业大学学报;2006年03期
8 杨宇,于德介,程军圣,丁戈;经验模态分解(EMD)在滚动轴承故障诊断中的应用[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年05期
9 赵荣珍,孟凡明,张优云,王成栋;机械振动趋势的灰色预测模型研究[J];机械科学与技术;2004年03期
10 王清晓,陈家锭;灰色马尔柯夫链方法在设备故障预测中的应用初探[J];机械科学与技术;1997年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周福昌;基于循环平稳信号处理的滚动轴承故障诊断方法研究[D];上海交通大学;2006年
2 赵协广;基于小波变换和经验模态分解的滚动轴承故障诊断方法研究[D];山东科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 项文娟;齿轮箱故障源信号分析方法及系统研究[D];浙江大学;2007年
2 谭晓栋;基于HSMM的滚动轴承故障预测技术[D];国防科学技术大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田文勇;李冬梅;;阿坝州三大产业发展对经济增长的影响分析[J];阿坝师范高等专科学校学报;2011年03期
2 杨开云;冯卫;王亮;朱峰;;多目标决策灰色关联投影法在建筑工程投资决策中的应用[J];四川建筑科学研究;2009年05期
3 徐波;林伟;蒋忠席;张卫芳;;基于灰色马尔可夫模型的机场道面使用性能预测[J];四川建筑科学研究;2010年01期
4 郑亮;蒋志雨;;铝粉厂粉尘爆炸危险性影响因素的灰关联分析[J];安防科技;2009年08期
5 齐新安;朱祖林;;安徽电大远程开放教育专业招生规模与发展态势的灰关联分析[J];安徽广播电视大学学报;2007年03期
6 汪周生;;外部环境因素与合肥会展经济发展关联效应的实证分析[J];安徽广播电视大学学报;2010年04期
7 王贵权;朱云鹃;;企业债券发展影响因素的实证研究——基于灰色系统理论[J];安徽广播电视大学学报;2011年01期
8 王传旭;王建民;刘晓武;;安徽新农村建设中新型农民培养问题研究——以阜阳、滁州和马鞍山为例[J];安徽广播电视大学学报;2012年02期
9 亓雪龙;孙洪雁;陈进展;;基于灰色系统理论的山东省水果产量预测模型[J];山东农业科学;2010年03期
10 杜淑辉;臧德奎;孙居文;;木瓜属观赏品种的灰色关联度综合评价[J];山东农业科学;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄孝鹏;龚亲华;李振宇;许甜甜;;中国古代决策思想与现代决策科学的融合与发展[A];安徽省管子研究会2011年年会暨全国第六届管子学术研讨会交流论文集[C];2011年
2 冯羽;马凤山;魏爱华;赵海军;郭捷;;灰色系统与神经网络组合模型在地下水水位预测中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 黄碧春;;灰色系统理论在建筑物变形分析中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
4 金向阳;张莉;于广滨;;基于改进小波神经网络的航空滚动轴承的故障检测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 魏长顺;沈银花;魏利胜;;基于优化GM(1,1)模型的人口预测方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 尹春杰;孙洁君;张承慧;;一种新型的蓄电池组状态在线检测及故障预报算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 李军亮;肖新平;毛树华;;灰色双层线性规划的粒子群解法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王首彬;李娜;龚威;;基于灰色关联度的天津市人口与环境分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 戴文战;李俊峰;;图像边缘检测新算法及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘荣成;戴文战;;一种基于残差模型的自调整灰色模糊预测控制器的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 王晓辉;中国产业结构的动态投入产出模型分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 范木杰;时域多分辨分析在非对称共面波导研究中的应用[D];大连海事大学;2010年
6 刘洪斌;节能减排政府责任保障机制研究[D];中国海洋大学;2010年
7 魏光明;我国环境税收问题研究[D];中国海洋大学;2010年
8 赵昕;海洋灾害补偿基金设计研究[D];中国海洋大学;2010年
9 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
10 董凤娟;注水开发阶段的储层评价与油水分布规律研究[D];西北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘慧;杏鲍菇优良杂交子的初步选育[D];华中农业大学;2010年
2 杜金龙;土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[D];华中农业大学;2010年
3 熊成喜;水库移民安置区土地流转规模研究[D];华中农业大学;2010年
4 朱浩锋;新疆包尔图铜矿床地质地球化学特征及深部预测[D];河南理工大学;2010年
5 乐志军;新朝川矿矿井水分布规律研究与防治对策[D];河南理工大学;2010年
6 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年
7 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
8 王晓彬;新安井田瓦斯赋存规律研究[D];河南理工大学;2010年
9 崔树新;可重构动态集成测量方法研究[D];河南理工大学;2010年
10 张鸿堃;矿山企业生产成本模块化管理与应用[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐志胜,白国强;灾变预测在火灾预测中的应用[J];安全与环境学报;2003年06期
2 姚世锋;薛德庆;张彦斌;蔡继军;;LabVIEW与Matlab的混合编程[J];兵工自动化;2005年06期
3 李智,陈祥初,刘政波;包络分析及其在设备故障诊断中的应用[J];测试技术学报;2002年02期
4 李辉;潘宏侠;郑海起;;Hilbert-Huang变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用[J];测试技术学报;2006年02期
5 夏学文;;Marple 算法下 AR 模型的建立及其在预报中的应用[J];长沙铁道学院学报;1990年03期
6 奚风丰;滚动轴承振动特征频率的傅氏分析[J];轴承;1987年01期
7 刘传明,赵学智,黄礼荣,李兴林;滚动轴承振动信号采集与数据处理系统[J];轴承;2000年06期
8 赵联春,马家驹,曹志飞,刘雪峰,刘朝晖;传感器安装方式对轴承振动测量特性的影响[J];轴承;2003年01期
9 董建宁,申永军,杨绍普;轴承故障诊断中的信号处理技术研究与展望[J];轴承;2005年01期
10 石林锁;;滚动轴承故障检测的改进包络分析法[J];轴承;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 纪跃波;多分辨时频分析理论与多功能时频分析系统的研究[D];重庆大学;2002年
2 韩振南;齿轮传动系统的故障诊断方法的研究[D];太原理工大学;2003年
3 陆爽;基于现代信号分析和神经网络的滚动轴承智能诊断技术研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 邓士娟;基于数据挖掘技术的轴承寿命预测的研究[D];大连海事大学;2006年
2 刘源泂;低速重载滚动轴承的状态监测与寿命预测方法研究[D];武汉科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖述兵;;滚动轴承振动故障诊断实践[J];轴承;2006年03期
2 李扬;刘一民;郭庆军;;小波包络分析在轴承故障诊断中的应用[J];计量与测试技术;2008年11期
3 刘维成;;铁路车辆滚动轴承常见故障及发现方法[J];价值工程;2010年04期
4 刘良顺;魏立东;宋希庚;薛冬新;;基于RBF神经网络的滚动轴承故障诊断方法[J];农业机械学报;2006年03期
5 卢艳辉,尹泽勇;基于小波包分析方法的航空发动机滚动轴承故障诊断[J];燃气涡轮试验与研究;2005年01期
6 张乐乐;谭南林;樊莉;;滚动轴承故障的显式动力学仿真与分析[J];上海交通大学学报;2007年09期
7 李明;王仲生;;基于支持向量机的滚动轴承早期故障诊断[J];科学技术与工程;2009年13期
8 王卓,田振华,赵丁选;滚动轴承的振动监测与故障诊断系统研究[J];机电工程;2001年06期
9 陆爽,李萌;基于双谱分析的滚动轴承故障特征提取[J];化工机械;2005年01期
10 李萌,陆爽;时频和双谱分析方法在轴承故障诊断中的应用[J];煤矿机械;2005年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁惠群;闻邦椿;王德友;杨积东;;滚动轴承-转子-定子系统的碰摩故障分析[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
2 冯明时;胥永刚;马海龙;高立新;;滚动轴承微弱特征的非线性增强与解调方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
3 张鹏;;滚动轴承的模糊疲劳可靠性计算[A];模糊数学和系统成果会论文集[C];1991年
4 朱泉;;滚动轴承故障诊断的实用技巧[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
5 苏钢;姚成宝;;高温鼓风机轴承故障分析与诊断[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
6 李健宝;彭涛;;基于EMD与相关性分析的滚动轴承智能故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 张俊杰;;陶瓷材料在滚动轴承上的应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
8 刘健海;温诗铸;;滚动轴承乏油计算模型[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1992年
9 蔡素然;李国仁;邵凤常;;工业机器人薄壁轴承启动摩擦力矩[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1992年
10 谢荣华;罗贵火;;航空用高速滚动轴承失效分析[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 范增军;施福乐看中中国滚动轴承市场[N];中国汽车报;2004年
2 ;制造滚动轴承实体保持架的高铝锌基合金材料[N];中国有色金属报;2003年
3 洛阳轴承研究所总工程师 杨晓蔚;我国滚动轴承与国外有哪些差距[N];中国机电日报;2002年
4 周俊 宋爱华;山东泰安滚动轴承碳钢球联盟标准成功立项[N];中国质量报;2010年
5 刘伊婷;滚动轴承实物质量合格率94.6%[N];中国质量报;2008年
6 郭志坚;滚动轴承产品质量抽查合格率94.6%[N];中国工业报;2008年
7 杨一;滚动轴承行业标准及技术升级交流会拟在京举办[N];中国建材报;2007年
8 本报特约记者 孙烈根;依靠技术创新 不断开拓市场[N];中国机电日报;2000年
9 机 讯;轴承企业如何开拓国外市场[N];中国国门时报;2006年
10 理想;LMGU下半环外套圈双列调心滚动轴承的特点[N];中国建材报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张永奇;汽车驱动桥主减速器圆锥滚动轴承工作性能研究[D];吉林大学;2012年
2 周宇;基于循环平稳信号二维平面表示的滚动轴承早期故障诊断方法研究[D];上海交通大学;2012年
3 刘永斌;基于非线性信号分析的滚动轴承状态监测诊断研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 吴昊;滚动轴承动特性及轴承—转子系统动力学模型研究[D];华东理工大学;2011年
5 隋文涛;滚动轴承表面损伤故障的特征提取与诊断方法研究[D];山东大学;2011年
6 潘玉娜;滚动轴承的性能退化特征提取及评估方法研究[D];上海交通大学;2011年
7 冯栋彦;高精度跟踪架通用轴系匹配及消差方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 王新晴;齿轮箱不解体诊断技术研究[D];天津大学;1998年
9 唐云冰;航空发动机高速滚动轴承力学特性研究[D];南京航空航天大学;2005年
10 毕果;基于循环平稳的滚动轴承及齿轮微弱故障特征提取应用研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵长生;滚动轴承故障特征增强方法与状态预测研究[D];大连理工大学;2010年
2 刘浩;基于声发射技术的货车滚动轴承故障诊断研究[D];中南大学;2010年
3 肖洁;基于Walsh变换的滚动轴承典型故障诊断方法研究[D];大庆石油学院;2010年
4 黄辉;基于SOPC的滚动轴承故障诊断系统研究和开发[D];中北大学;2010年
5 袁方;基于1(1/2)维谱熵与支持向量机的滚动轴承故障诊断研究[D];湖南科技大学;2010年
6 梁志红;基于DSP6000的列车滚动轴承的故障在线诊断[D];大连交通大学;2005年
7 于红;离心泵滚动轴承故障诊断方法研究及应用[D];中国石油大学;2008年
8 于婷婷;基于BP神经网络的滚动轴承故障诊断方法[D];大连理工大学;2008年
9 钱贺;主分量法在机械设备故障诊断方法中的应用[D];华北电力大学(北京);2006年
10 杜秋华;形态滤波解调在滚动轴承损伤类缺陷诊断中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026