收藏本站
《江南大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

滚动轴承故障预测关键方法研究

朱朔  
【摘要】:滚动轴承是机械设备中的重要部件,据统计,约30%的旋转机械故障是由滚动轴承损伤所造成,这些故障会产生昂贵的停机损失,甚至是人员伤亡。因此,对滚动轴承故障预测的关键方法:特征向量提取与降维、性能退化评估、剩余寿命预测进行研究与改进,使设备接近或达到零停机状态,具有重要的意义。针对提取的特征向量维数过高及局部保留投影(Linearity Preserving Projection,LPP)算法在降维过程中因忽略数据的全局结构而破坏高维数据流形问题,提出一种基于改进LPP算法的滚动轴承特征向量降维方法。提取滚动轴承振动信号时域、时频域特征向量,并利用改进LPP算法对多域特征向量降维,最后,以降维后的特征向量作为输入,以连续隐半马尔科夫模型(Continuous Hidden Semi-Markov Model,CHSMM)作为分类器,对滚动轴承进行故障类型识别。实验结果表明,改进LPP算法克服了LPP算法没有考虑高维数据全局结构的缺陷,显著提高了数据的聚类效果;基于改进LPP和CHSMM方法的轴承故障类型识别的总体正确率为89%,相比于基于LPP和CHSMM的方法,提高了21.5%,进一步说明了改进LPP算法在轴承特征向量降维应用中的有效性。针对支持向量数据描述(Support Vector Data Description,SVDD)算法对滚动轴承早期故障不敏感、参数选择困难问题,提出一种基于自适应果蝇优化算法-小波支持向量数据描述(Adaptive Fruit Fly Optimization Algorithm-Wave Support Vector Data Description,AFOA-WSVDD)的滚动轴承性能退化评估方法。提取滚动轴承早期无故障振动信号的时域、时频域特征向量,采用改进LPP算法进行特征降维;针对现有核函数对滚动轴承早期故障不敏感问题,将小波核函数引入到SVDD算法中;针对SVDD算法参数选择困难问题,以支持向量个数与总样本数的比值为适应度函数,采用AFOA对其核参数进行优化,建立AFOA-WSVDD评估模型。最后,将轴承后期振动数据的特征向量输入到WSVDD模型中,得到轴承的性能退化指标。实验结果表明,采用所提方法能准确的对轴承早期故障作出预警,与基于SVDD算法的方法相比,提早了17个小时。针对CHSMM对滚动轴承剩余寿命预测精度低问题,提出一种基于改进CHSMM的滚动轴承剩余寿命方法。采用改进LPP算法对多域特征向量进行降维;针对状态驻留时间概率密度函数不符合实际而引起的剩余寿命预测精度低问题,将高斯混合概率密度函数引入到CHSMM中,建立退化状态识别模型和剩余寿命预测模型。最后,将轴承全生命周期数据输入到模型中,得到轴承的退化状态和剩余寿命。实验结果表明,采用所提方法能准确的对轴承剩余寿命进行预测,与基于原始CHSMM的方法相比,退化状态识别的正确率提高了12%,剩余寿命预测的正确率提高了23%。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH133.33

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾华海;刘雨时;叶军;吕永佳;;基于Bayes Monte Carlo方法的复杂系统平均剩余寿命评估方法[J];电子设计工程;2011年09期
2 吉桂明;;考虑显微损坏的剩余寿命的估算[J];热能动力工程;2009年02期
3 陈丽;牛晓磊;贾云献;马志军;白永生;;基于状态信息的条件剩余寿命建模研究[J];系统工程与电子技术;2008年12期
4 陈常顺;;平均剩余寿命置信下限的评估[J];中北大学学报(自然科学版);2007年03期
5 徐茂超,李效虎;二元反平均剩余寿命的一些性质[J];兰州大学学报;2005年04期
6 张洪才,陈举华;机械产品的平均剩余寿命及其相关失效率特性分析[J];现代机械;2000年04期
7 C.E.Jaske,郑思定;工厂设备剩余寿命预计[J];发电设备;1987年02期
8 吴蓓;;电站锅炉剩余寿命的评价与管理[J];锅炉技术;1987年08期
9 SEHCHI NISHINO ,MASAO SAKANE ,MASATERU OHNAMI ,宋勤余 ,范崇义;304型不锈钢蠕变-疲劳损伤预测和剩余寿命评定[J];锅炉技术;1988年02期
10 乐海南;电站锅炉剩余寿命评定技术的现状与发展[J];锅炉技术;1988年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李永生;任彬;谢琳;;在线膨胀节剩余寿命的评估[A];第十一届全国膨胀节学术会议膨胀节设计、制造和应用技术论文选集[C];2010年
2 马双涛;赵瑞东;李长志;吴睿;;面向空军外场的自主性保障体系研究[A];航空保障设备发展——2017年首届航空保障设备发展论坛论文集[C];2017年
3 芦娜;;电接触的可靠性[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
4 干伟忠;金伟良;M.RAUPACH;;海洋环境混凝土结构耐久性原位监测原理和剩余寿命预报[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
5 于虹;赵现平;孙鹏;;35kV干式空心并联电抗器剩余寿命评估方法研究[A];2012年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2012年
6 周晶;魏大春;;重大水工混凝土结构的健康监测与损伤识别[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
7 李增亮;陈猛;;基于ANSYS的外腐蚀管道强度和剩余寿命研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
8 张伟平;张誉;;现有房屋耐久性等级评估[A];工程安全及耐久性——中国土木工程学会第九届年会论文集[C];2000年
9 段庆全;于国鹏;;油气管道寿命的数值模拟研究[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
10 李其;王守渝;陈国华;白玉;王德金;;抽油杆的剩余寿命及其可靠性分析[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 记者 钱铮;日本调查显示:略胖者人均比瘦人多活6年[N];新华每日电讯;2009年
2 张韶军;钢筋混凝土桥梁剩余寿命可估算[N];中国交通报;2010年
3 见习记者 王佳丽 通讯员 马静;太重一科技项目通过鉴定[N];山西经济日报;2009年
4 湖南记者站 组稿;混凝土桥梁服役性能与剩余寿命评估方法及应用[N];科技日报;2012年
5 北京工商大学 洪晓洋;发达国家的医疗改革及其借鉴意义[N];贵州民族报;2010年
6 本报记者 张益;我省参与完成四项成果获国家科学技术进步奖[N];贵州日报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王忠海;比例平均剩余寿命模型若干问题的研究[D];武汉大学;2011年
2 徐东;球轴承疲劳剩余寿命分析与预测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 王爱红;桥式起重机载荷谱获取方法及疲劳剩余寿命评估研究[D];兰州理工大学;2012年
4 朱红兵;公路钢筋混凝土简支梁桥疲劳试验与剩余寿命预测方法研究[D];中南大学;2011年
5 潘东辉;基于退化数据的产品可靠性建模与剩余寿命预测方法研究[D];华中科技大学;2014年
6 张川;含腐蚀损伤金属材料剩余寿命与剩余强度研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 石慧;机械系统的剩余寿命预测及预防性维修决策研究[D];太原科技大学;2015年
8 张淑红;基于剩余寿命和休止时间的一些可靠性问题研究[D];兰州大学;2010年
9 王燕涛;电力设备运行与维护的经济规律研究[D];山东大学;2017年
10 杨艳青;运营隧道健康诊断及剩余寿命评估研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 强玉霞;一类温储备系统的随机比较及可靠性研究[D];兰州交通大学;2018年
2 朱朔;滚动轴承故障预测关键方法研究[D];江南大学;2018年
3 陶大羽;基于退化数据的产品剩余寿命预测方法研究[D];西安理工大学;2017年
4 黄凯;高压断路器剩余寿命评估研究[D];华北电力大学;2013年
5 邱立鹏;设备剩余寿命的预测与分析[D];大连理工大学;2000年
6 杨勇;岸边集装箱起重机剩余寿命及其损伤形式的研究[D];武汉理工大学;2009年
7 王铄;基于支持向量机的剩余寿命预测方法研究[D];东北大学;2015年
8 刘柱;锂离子电池剩余寿命预测方法研究[D];安徽理工大学;2017年
9 黄泽毅;基于自适应维纳过程的剩余寿命预测方法研究[D];浙江大学;2015年
10 纪秀杰;负载共享并联系统的剩余寿命及随机性质[D];兰州交通大学;2016年
中国知网广告投放
相关机构
>武汉大学
>南京航空航天大学
相关作者
>张川 >王忠海
 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