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《东北石油大学》 2016年
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油气初加工装置旋转设备中轴承故障特征提取方法研究

曹莹  
【摘要】:目前,Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,简称HHT)作为一种自适应的时频分析方法,在旋转机械故障诊断领域已经得到了广泛的应用。随着故障诊断技术的日趋先进和智能化,HHT技术也逐渐成熟,但同时也暴露出一定的问题。鉴于此,通过对HHT理论的深入研究,针对其存在的问题及研究现状,同时综合考虑油气初加工装置旋转设备中滚动轴承振动信号的非线性等实际特点,提出了相应的HHT改进方法,并通过仿真及实验验证了该方法的有效性。首先,对HHT的基本原理,包括HHT流程、EMD分解过程、Hilbert变换及相应的频谱和算法等进行了分析研究。汇总分析了HHT存在的诸如端点效应、模态混叠、虚假分量、速度以及理论支撑等问题的研究现状,同时结合HHT在滚动轴承故障诊断领域中的应用情况,提出了相应的HHT改进思路,主要从信号预处理和EMD方法及条件选择两方面进行深入的研究。其次,通过对现有信号降噪方法的分析研究,综合考虑滚动轴承振动信号的自身及环境特点,构造了基于多尺度运算的平均组合形态滤波器。利用该滤波器对振动信号进行预处理,以去除周围环境等的噪声干扰,便于进行后续的特征频率提取。同时,在分析研究目前各种延拓技术的基础上,根据滚动轴承振动信号的特点,提出了基于波形匹配的端点对称延拓方法。该方法能够与后续EMD过程中的插值方法有机结合,进而实现对端点效应以及模态混叠等问题的抑制效果。再次,分析研究了EMD分解过程中的插值方法及IMF判据和筛分停止准则的选择。在此基础上,将其与信号预处理(降噪、延拓)有机结合,进而确定出改进的HHT方法以及基于改进HHT方法的特征频率提取流程。最后,进行了基于传统HHT方法与改进HHT方法的特征频率提取仿真及实验。根据仿真及实验效果的对比分析,验证了研究确定的改进HHT方法能够克服传统HHT方法的不足,准确、有效地提取出滚动轴承的故障特征频率。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE96

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹莹;段玉波;刘继承;;基于多尺度的形态滤波降噪方法[J];化工自动化及仪表;2015年11期
2 胡振邦;张东升;章云;姜歌东;梅雪松;;数学形态学滤波器在转子失衡识别中的应用[J];振动.测试与诊断;2014年06期
3 陈仁祥;汤宝平;杨黎霞;周广武;;自适应参数优化EEMD机械故障特征提取方法[J];振动.测试与诊断;2014年06期
4 徐卓飞;张海燕;王丹;张明龙;;基于EMD与KPCA的滚动轴承故障特征提取及诊断方法研究[J];机械科学与技术;2014年10期
5 郑近德;程军圣;曾鸣;罗颂荣;;基于伪极值点假设的经验模态分解及其在转子故障诊断中的应用[J];中国机械工程;2014年18期
6 刘自然;熊伟;颜丙生;甄守乐;王律强;;EMD方法和倒频谱在齿轮箱故障诊断中的应用[J];组合机床与自动化加工技术;2014年09期
7 苗晟;王威廉;姚绍文;;Hilbert-Huang变换发展历程及其应用[J];电子测量与仪器学报;2014年08期
8 朱可恒;宋希庚;薛冬新;;希尔伯特振动分解在滚动轴承故障诊断中应用[J];振动与冲击;2014年14期
9 陈长征;孙鲜明;周勃;周昊;;HHT改进及其在风力发电机故障诊断中的应用[J];华东电力;2014年06期
10 时培明;蒋金水;刘彬;王俊;;基于边界特征尺度匹配延拓的EMD改进方法及应用[J];中国机械工程;2014年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦波;孙国栋;张利强;刘永亮;张超;王建国;;基于Hilbert包络谱奇异值和IPSO-SVM的滚动轴承故障诊断研究[J];机械传动;2017年03期
2 贺利芳;曹莉;张天骐;;Levy噪声中EMD降噪的随机共振研究[J];电子测量与仪器学报;2017年01期
3 刘锴;习岗;贺瑞瑞;余宁梅;;渗透胁迫下玉米叶片电位波动边际谱的变化与意义[J];农业工程学报;2017年01期
4 陈晓东;孙金华;;大气电场仪场地因子修订及EMD分解分析[J];电子测量技术;2016年12期
5 王金海;史梦颖;张兴华;;基于EMD和ApEn特征提取的心律失常分类研究[J];仪器仪表学报;2016年S1期
6 郭金泉;欧芬兰;许艺青;钟舜聪;杨晓翔;;基于模态振型和平稳小波变换的悬臂梁微小缺陷识别研究[J];应用力学学报;2016年06期
7 席剑辉;许廿;;基于形态滤波与EEMD组合方法的声发射去噪[J];制造技术与机床;2016年12期
8 彭进;王维庆;王海云;唐新安;;基于EEMD峭度-相关系数准则的多特征量风电机组轴承故障诊断[J];可再生能源;2016年10期
9 王书满;边志鑫;;基于LabVIEW的带式输送机远程监测诊断系统[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2016年05期
10 张晖;鲁明明;丁华平;沈庆宏;;基于经验模态分解法的桥梁应变信号降噪方法研究[J];电子测量技术;2016年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡振邦;张东升;章云;姜歌东;梅雪松;;数学形态学滤波器在转子失衡识别中的应用[J];振动.测试与诊断;2014年06期
2 刘继承;聂品磊;杨宏宇;宋剑白;杨文涛;;基于形态滤波和HHT的滚动轴承故障特征提取[J];化工自动化及仪表;2014年05期
3 宋平岗;周军;陈健亨;;形态滤波优化算法用于滚动轴承故障诊断[J];振动.测试与诊断;2013年05期
4 朱文龙;周建中;肖剑;肖汉;李超顺;;独立分量分析–经验模态分解特征提取在水电机组振动信号中的应用[J];中国电机工程学报;2013年29期
5 姚亚夫;张星;;基于瞬时能量熵和SVM的滚动轴承故障诊断[J];电子测量与仪器学报;2013年10期
6 刘自然;甄守乐;颜丙生;余玉西;何园园;;基于TDMS的海量振动数据快速存储和查询虚拟系统[J];组合机床与自动化加工技术;2013年09期
7 谷泉;陈长征;周昊;张士伟;;滚动轴承故障诊断新方法研究[J];机械设计与制造;2013年09期
8 蒋维杨;赵嵩正;刘丹;王莉芳;;大样本评价的定量指标无量纲化方法[J];统计与决策;2012年17期
9 陈仁祥;汤宝平;吕中亮;;基于相关系数的EEMD转子振动信号降噪方法[J];振动.测试与诊断;2012年04期
10 赵志宏;杨绍普;;基于小波包变换与样本熵的滚动轴承故障诊断[J];振动.测试与诊断;2012年04期
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3 秦显昕;旋转设备监测保护及状态监测管理应用及发展[J];石油化工高等学校学报;2003年01期
4 彭志刚;;旋转设备振动故障的分析与判断[J];化工之友;2007年11期
5 王荣;张旭;王建军;周景刚;;旋转设备轴位移监控探头调整研究[J];化工机械;2012年03期
6 张昭明;旋转设备机组对轮一次找正法[J];油气储运;1993年01期
7 郑心平;吴浩;丛东;黄祚忠;赵英;;本钢旋转设备平衡工作刍议[J];本钢技术;1995年02期
8 彭坚;;高架式中、高转速旋转设备基础抗振设计[J];钢铁技术;2007年05期
9 谢吉嘉;邢桂玲;;基于可靠性石化旋转设备检修维护相关问题的思考[J];化学工程与装备;2013年08期
10 马保家;旋转设备的安装和找正[J];中国海上油气.工程;1999年02期
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1 官能春;;浅析旋转设备共振故障的诊断[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
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3 惠红利;安全生产须讲“慎独”[N];中国航天报;2011年
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