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《上海海事大学》 2004年
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基于小波包分析的岸桥模型小车轨道状态分类识别技术

成玫  
【摘要】:随着我国加入WTO,我国港口在进出口贸易中的地位更加显得突出。90年代以来,是世界集装箱运输飞速发展的时期,与之相对应的是集装箱桥吊(以下简称岸桥)的大型化和高效化。在岸桥前大梁与后大梁处有一连接铰点,每次作业的循环中,小车都要负载或空载通过该铰点,这会对铰点处的轨道接头产生一定的冲击和振动,这些冲击和振动会带米许多危害,若不及时发现,将会对整机的工作性能、效率产生重要的影响。 近二十多年来,我国一些高等院校、研究所和工厂,在振动监测和故障诊断这一领域开展了许多研究工作,并取得了不少成果,但是对于岸桥轨道铰接处振动的监测和故障诊断则不够完善。本论文即是以此为研究的切入点,通过在岸桥模型上进行模拟试验,收集岸桥铰接处轨道在不同高低差、不同的车速和载重下的信号,应用小波包分解的统计量的分析技术对这些数据进行分析。 在应用小波包分解时,存在着小波基的选择问题,不同的小波基具有不同的时频特性,因此同一信号经过不同小波基进行分析往往会表现出不同的结果。本文分析了常用一维小波基的特性,针对本试验的特征,比较了Haar小波基、Daubechies小波基、Coiflet小波基、Symlets小波基、Bior小波基、Meyer小波基、Morlet小波基、Mexican Hat小波基,在这几种小波基中,找出了最适合本试验的小波基——Bior3.3。 统计量的分析方法多种多样,本文选用了峭度指标、裕度指标分析小波包分解后各频段的数据,经过大量数据的比较,发现选用峭度指标、裕度指标对数据分析有帮助:由峭度指标能区别出两侧轨道中是哪一侧出故障;应用裕度指标找出了在岸桥铰接处轨道的不同高度差下,该指标的变化规律。同时在计算峭度指标、裕度指标中,通过比较认为平滑法计算较精确,并选用了该方法计算统计量。 本论文由测试参数的确定、测试点的选择、测试试验硬件的配置及测试工况的确定,拟定了在岸桥模型上模拟岸桥主铰处故障的测试试验方案。通过对测试试验数据的小波包分解的统计量的分析,发现经过尺度为5的小波包分解后,在2625-2750Hz频段内,统计量——平滑裕度指标随着岸桥铰接处轨道的高度差的增加而增加。由于振动数据是在岸桥模型上模拟而获得的,具有一定的可信度,因此该分析结果对以后的实际应用有一定的指导作用!
【学位授予单位】:上海海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U653.9

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