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《浙江大学》 2003年
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基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究

焦卫东  
【摘要】:本文以国家自然科学基金项目“基于独立分量分析的旋转机械故障诊断新方法的研究”(编号:50205025)和浙江省自然科学基金项目“基于盲源分离的机械噪声故障诊断技术研究”(编号:5001004)为基础提出,论文题目为“基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究”。本文提出了一个基于源分离的故障诊断新架构,探索了独立分量分析(ICA)理论方法在旋转机械故障诊断中的可能应用。全文主要内容如下: 第一章:首先概述了故障诊断研究的多学科交叉发展历程,分析了现有故障诊断理论方法的不足之处。接着,总结了独立分量分析(ICA)理论方法及其应用的国内外研究现状,分析了ICA应用于机械故障诊断的可行性。由此,提出了一个基于源分离的故障诊断新架构。最后,给出了本论文的主要研究内容、技术路线及创新点。 第二章:首先给出ICA模型及其模型估计性质,并从参照函数和优化算法两方面对一般ICA算法进行了概略总结。接着,对后续将用到的重要ICA(BSS)算法,特别是基于神经网络的自适应算法做了详细介绍。另外,还给出了基于带通滤波的改进BSS算法。验证改进算法的实验部分,将在第三章加以详细介绍。 第三章:研究了基于BSS的机械振动、声源分离问题,包括前分析处理、BSS源分离及后分析处理等环节。其中,也包括改善ICA算法收敛性能的某些策略及解决ICA(BSS)自身不确定性问题的某些可能措施。由此,形成了一个机械源分离的整体解决方案。最后,通过实验对该方案的可行性和有效性进行了验证。 第四章:特征提取是故障诊断的关键所在。本章从模式识别角度,研究了ICA应用背景下机械状态特征提取问题,给出了几种新颖有效的ICA基特征提取策略,并对某些传统特征提取方法如小波等进行了适当改进。 第五章:在ICA特征提取基础上,研究了几种典型神经网络如基于误差反传的多层感知器、径向基函数网络和自组织映射网络,以及支持向量机分类器在机械故障模式识别与分类中的应用,并进行了大量的故障分类对比实验。 第六章:在Matlab5.3编程环境下,开发了两个应用软件:BSS基机械源盲分离软件和ICA基故障诊断软件,作为整个论文、特别是第三、第四和第五章相关研究成果的总结。理想地,BSS基干扰消除技术、ICA基特征提取及模式分类方法,可以与通用的数字信号采集器共同整合为一个实用的机械状态监测与故障诊断系统。但是,其中有许多问题需要解决。例如,系统的数据通讯、接口以及实时性要求等。本章最后,利用实验台实测数据及ICA基诊断软件开展了故障诊断综合实验。 第七章:对全文的研究内容进行了总结,并对未来可能的研究方向和内容做了初步探讨与展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH17

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
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【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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9 赵知劲;;基于三阶累积量的LMS算法及在系统辨识中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
10 周雷;张贤达;;循环平稳信号的流形矢量估计及盲波束形成[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
9 魏浩征;高压直流输电系统可听噪声预测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
10 绽琨;脉冲发放皮层模型及其应用[D];兰州大学;2010年
【同被引文献】
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8 段秀兵,郝志勇,岳东鹏,宋宝安;汽车发动机曲轴扭振的多体动力学分析[J];汽车工程;2005年02期
9 葛蕴珊;张宏波;宋艳冗;谭建伟;张学敏;韩秀坤;;汽车排气消声器的三维声学性能分析[J];汽车工程;2006年01期
10 贾继德;陈剑;邱峰;;基于时频分析的客车加速通过噪声声源识别[J];汽车工程;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 张素心;杨其国;王为民;;我国汽轮机行业的发展与展望[A];中国动力工程学会成立四十周年文集[C];2002年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 李志敏;基于振动分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2001年
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6 胡劲松;面向旋转机械故障诊断的经验模态分解时频分析方法及实验研究[D];浙江大学;2003年
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10 赵冲冲;基于支持向量机的旋转机械故障诊断[D];西北工业大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 胡荣山 马巍;上海海大一课题列入国家“863”计划[N];中国船舶报;2007年
4 孙建阳 刘波;小型渔船柴油机故障诊断与排除[N];中国渔业报;2008年
5 小田;网卡故障诊断[N];中国电脑教育报;2000年
6 见习记者 仝亚娜;孙彦广:冶金故障诊断设备前景广阔[N];机电商报;2005年
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9 周传勇 杜慧;济钢网络化设备点检与故障诊断管理系统上线运行[N];世界金属导报;2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 倪晋平;水声信号盲分离技术研究[D];西北工业大学;2002年
7 孙晖;经验模态分解理论与应用研究[D];浙江大学;2005年
8 何清波;多元统计分析在设备状态监测诊断中的应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 周仲兴;复合下肢想象动作电位的特征识别新技术研究[D];天津大学;2009年
10 韩军;内燃机的非平稳信号分析方法及其噪声源小波识别技术的研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龙飞;脑电消噪的独立分量分析方法及其应用研究[D];安徽大学;2002年
2 刘云;目标定向及多波束实现[D];西北工业大学;2002年
3 李喜林;基于改进型粒子群算法的盲源分离研究[D];太原理工大学;2007年
4 贾凡;混合语音信号盲分离的算法研究[D];西安电子科技大学;2004年
5 田金凤;基于独立分量分析的遥感图像相干斑抑制[D];电子科技大学;2005年
6 徐毅琼;人脸识别技术研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 赵军;基于独立分量分析和基音提取技术的盲源分离[D];西安理工大学;2005年
8 张小兵;盲源分离算法及其应用研究[D];西北工业大学;2006年
9 高翔;独立分量分析与盲源分离在流程工业过程监控中的应用研究[D];江南大学;2008年
10 韩仲志;独立分量分析及其在语音识别预处理中的应用[D];广西师范大学;2006年
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