收藏本站
《浙江大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于振动谱图像识别的故障诊断方法研究

林勇  
【摘要】: 本文依托于为国内数家知名企业研发的主减速器性能试验机课题,针对被试件状态检测需要人工观察振动谱图,其检测诊断的准确率与技术人员的经验密切相关,导致准确率无法保证的情况,提出基于振动谱图像识别的智能诊断方法,围绕其中的关键技术:信号处理方法、图像特征融合及特征分解、特征提取方法、人工智能多类分类算法、多分类器融合方法展开研究,并将研究成果应用到主减速器性能测试中。主要内容如下: 首先,针对振动信号的边频调制特征,在形态小波的理论基础上,提出了形态小波包最佳树算法(MWPBT),探讨了MWPBT算法的滤波解调原理,并将其应用到滚动轴承和主减速器的振动信号解调中。围绕信号的非平稳性、非高斯性,对时频分析、双谱、循环双谱等现代信号处理方法进行对比分析。 第二,结合人眼视觉模型中对比敏感函数(CSF)特性,提出形态小波和CSF的图像融合方法,使得融合图像符合人眼视觉特性,并将其应用到故障特征融合之中;提出基于振动谱图像处理的振动特征分解方法,提出图像运算相关算子,对基于图像运算的振动特征分解机理进行分析,并与EMD进行比较。 第三,提出基于形态小波的图像压缩方法;针对振动谱图像特征提取,提出两种灰度矩算法,对相关影响因素进行分析,并对SPWVD时频图像和双谱图像特征提取实例研究。 第四,介绍人工免疫系统的概念,建立了基于免疫网络模型的智能检测方法的一般框架。然后,研究独特型网络动力学模型-Farmer模型的稳定性,结合Farmer模型和aiNet的优势,提出一种人工免疫网络优化算法(简称:AINOA)。研究了利用抗原抗体互识别的结合能量模型实现多类分类的可行性,结合AINOA的样本空间优化能力和结合能量模型的分类特性,提出一种人工免疫网络分类算法(简称:AINCA),并将其应用到滚动轴承的故障检测之中。 第五,介绍了模糊测度、模糊积分的概念,由此引入基于模糊积分的决策融合模型,在多类分类器的基础上,对分类结果进行模糊积分决策融合,以期提高分类精度。 最后,建立主减速器动力学模型,对主减速器的动态特征进行仿真分析,为基于振动信号分析的故障识别提供了理论支持。然后,对主减速器性能试验机原理及主要功能进行介绍,对实测的三类振动信号进行分析,按照前述的图像特征提取方法提取特征向量,利用AINCA算法对其进行分类识别,并对分类结果进行基于模糊积分的决策融合,进一步提高识别准确率。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP277

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 任金成;张玲玲;肖云魁;朱忠奎;;基于对称极坐标和图像处理的柴油机故障诊断研究[J];车用发动机;2013年06期
2 任玲辉;刘凯;张海燕;;基于图像处理技术的机械故障诊断研究进展[J];机械设计与研究;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李孟麟;融合叶尖定时信号的旋转机械转子故障诊断技术研究[D];天津大学;2011年
2 黄朝明;柴油机缸套—活塞环摩擦振动量化分析方法研究[D];大连海事大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 左云波;王西彬;徐小力;;形态谱在发电机组故障趋势分析中的应用[J];北京理工大学学报;2008年11期
2 白雪冰;王科俊;邹丽晖;;基于灰度共生矩阵的木材表面缺陷图像的纹理分割方法[J];东北林业大学学报;2008年12期
3 胡红英,马孝江;基于局域波的非参数瞬时频率估计[J];电子学报;2005年07期
4 刘永祥,黎湘,庄钊文;基于Choquet模糊积分的决策层信息融合目标识别[J];电子与信息学报;2003年05期
5 张媛;程万胜;赵杰;;不变矩法分类识别带钢表面的缺陷[J];光电工程;2008年07期
6 田勇;丁学君;;数字图像压缩技术的研究及进展[J];装备制造技术;2007年04期
7 燕文浩;马彩文;张鸣;王晨;;基于小波变换的图像融合新算法[J];光子学报;2006年04期
8 翟俊海;赵文秀;王熙照;;图像特征提取研究[J];河北大学学报(自然科学版);2009年01期
9 刘树林,黄文虎,夏松波,刘占生;基于结合能量模型的往复泵泵阀故障诊断研究[J];哈尔滨工业大学学报;2005年01期
10 赵世荣;黄向华;;应用神经网络信息融合诊断航空发动机故障[J];航空动力学报;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 岳训;面向流数据特征提取的人工免疫网络模型研究[D];大连理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄险峰;;按隔声要求的组合墙体各构件面积反演[J];四川建筑科学研究;2008年03期
2 鱼静,戴宗友;一种基于免疫原理的入侵检测系统模型[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
3 尹峰,邓小鹏,许四毛;生物免疫机理在计算机安全领域的应用与发展[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
4 湛腾西;;黏胶剂生产过程温度的模糊免疫PID控制[J];安徽农业科学;2008年30期
5 薛金林;徐丽明;;多功能农业机器人及其关键技术分析[J];安徽农业科学;2009年15期
6 朱艳丽;张宝剑;黄勇;;一种纹理分析方法在皮革图像分类中的应用[J];安徽农业科学;2010年12期
7 匡志科;王国才;;基于免疫赦免机制的智能分布式入侵检测系统[J];信息安全与技术;2011年05期
8 王丽艳;张勇;;基于免疫蜂群算法的冷轧生产调度优化方法[J];辽宁科技大学学报;2011年06期
9 杨唐胜,朱瑞赓,李峰;基于免疫机理的控制调节器设计[J];安阳工学院学报;2005年03期
10 张进;王万平;吴钦章;;基于光电跟踪系统的联合Kalman滤波器算法研究[J];半导体光电;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾宪伟;方洋旺;伍友利;王洪强;刘加丛;;一种新的最优制导律[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 马小平;汪永东;樊阳;;模糊证据理论的深入研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 胡玉兰;范晓静;;基于D-S证据理论改进方法的目标识别[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 张佑春;王平;张公永;;基于D-S证据理论和神经网络的信息融合方法及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 朱茵;王军利;;交通管理综合信息融合模型研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 龚涛;杜常兴;;免疫计算研究的进展[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 史建鹏;;分动器转矩分配比确定理论研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
10 吴保林;祁晓野;唐志勇;马俊功;;基于免疫系统的并联双马达速度同步控制研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓华;基于聚类的文本机会发现关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 何建民;面向网络社区聆听客户声音方法研究[D];合肥工业大学;2010年
4 全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
5 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
6 岑健;基于人工免疫系统的机组复合故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 刘美;WSN多目标跟踪节点任务分配及跟踪算法研究[D];华南理工大学;2010年
8 李先锋;基于特征优化和多特征融合的杂草识别方法研究[D];江苏大学;2010年
9 宋越明;基于粒子滤波的跟踪方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 张寿明;基于冶炼过程及终点判断技术的烟化炉智能控制系统研究[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 年军艳;普适计算下的上下文感知计算若干关键技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
3 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
4 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
5 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
6 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年
7 刘卫兵;基于局域均值分解的机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
8 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
9 裴银肖;贝叶斯博弈信息融合模型及算法的研究和应用[D];郑州大学;2010年
10 李一倬;柴油机远程监测平台的设计与开发[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宪成;张晶;孙耀文;范冰;;发动机缸套—活塞环磨损数值计算研究[J];兵工学报;2010年08期
2 宋友,柳重堪,李其汉;基于小波包分解的早期碰摩故障诊断研究[J];北京航空航天大学学报;2003年01期
3 叶卫东;李行善;;包络均值滤波算法实时检测微弱信号[J];北京航空航天大学学报;2010年08期
4 左云波;王西彬;徐小力;;形态谱在发电机组故障趋势分析中的应用[J];北京理工大学学报;2008年11期
5 李志华,段发阶,方志强;一种新型高速旋转叶片振动测量传感器的研究[J];传感技术学报;2005年01期
6 方志强;段发阶;张玉贵;叶声华;;非接触式高速旋转叶片振动测量新技术的研究[J];传感技术学报;2007年04期
7 张玉贵;段发阶;方志强;李帅;欧阳涛;叶声华;石小江;;速矢端迹法分析叶片同步振动幅值的方法研究[J];传感技术学报;2007年09期
8 张玉贵;段发阶;李帅;欧阳涛;方志强;叶声华;;高定时精度的双屏蔽电容式脉冲传感器的设计[J];传感技术学报;2007年10期
9 张玉贵;段发阶;欧阳涛;叶声华;;双屏蔽电容式脉冲传感器定时精度的仿真分析[J];传感技术学报;2008年01期
10 方志强;段发阶;张玉贵;叶声华;;基于光纤传感的旋转叶片振动检测技术研究[J];传感器与微系统;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 韩清凯;张红军;黄振东;闻邦椿;;基于Kalman滤波的机械系统微弱突变振动信号的检测方法[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
2 李春枝;何荣建;田光明;;基于数学形态滤波的振动信号降噪分析[A];第二十一届全国振动与噪声高技术及应用学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 熊四昌;基于计算机视觉的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江大学;2003年
4 王宇华;高速旋转叶片振动叶端定时测量方法和系统研究[D];天津大学;2004年
5 李宏坤;基于信息融合技术船舶柴油机故障诊断方法的研究与应用[D];大连理工大学;2003年
6 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
7 程发斌;面向机械故障特征提取的混合时频分析方法研究[D];重庆大学;2007年
8 周云燕;基于图像分析理论的机械故障诊断研究[D];华中科技大学;2007年
9 张玉贵;烟气轮机叶片振动的非接触式在线监测关键技术研究[D];天津大学;2008年
10 曹冲锋;基于EMD的机械振动分析与诊断方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石晓瑛;结构振动控制中的数据采集与信号处理系统[D];武汉理工大学;2003年
2 孙宇扬;叶尖定时旋转叶片测振信号获取及处理技术研究[D];天津大学;2004年
3 方志强;叶尖定时传感器及叶片振动信号处理技术的研究[D];天津大学;2004年
4 梁萌;汽轮机故障诊断技术研究[D];大庆石油学院;2005年
5 张立;大型水轮发电机组轴系动力特性分析[D];西安理工大学;2006年
6 李志华;测振用叶尖定时传感器的设计[D];天津大学;2005年
7 章敏;基于广义回归网络的叶端定时测振技术研究[D];广东工业大学;2006年
8 赵伟;船舶柴油机监测与故障诊断技术研究[D];大连海事大学;2006年
9 王琦;基于独立分量分析的故障源识别技术[D];华北电力大学(北京);2008年
10 刘荣涛;基于计算机视觉的刀具后刀面磨损检测技术[D];西安理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张海燕;张明龙;徐卓飞;徐倩倩;;印刷机设备状态监测与故障诊断研究进展[J];包装工程;2013年19期
2 王维民;尚文;姚剑飞;崔津;;基于电涡流技术的叶尖间隙及定时测量研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2014年03期
3 张强;张书会;张楠;;基于组合式改进BP神经网络的矿用空压机故障诊断[J];机械设计与研究;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王常青;数字图像处理与分析及其在故障诊断中的应用研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨彪;基于瞬时转速信号的柴油机故障诊断系统的开发[D];大连海事大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王惠明;史萍;;图像纹理特征的提取方法[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2006年01期
2 倪国强,戴文,李勇量,蒲恬;基于响尾蛇双模式细胞机理的可见光/红外图像彩色融合技术的优势和前景展望[J];北京理工大学学报;2004年02期
3 邹立建,王茜倩,刘敬海;形态学滤波在玫瑰扫描亚成像系统中的应用(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2001年04期
4 吴吉平,吴运新,隆志力;基于模糊数学的故障诊断专家系统的设计和实现[J];包装工程;2003年02期
5 胡强;杨柳;;基于免疫的图形识别算法[J];成都大学学报(自然科学版);2006年02期
6 敖凯军 ,鲁浩 ,吴剑秋;多传感器信息融合技术在发动机状态监控系统中的应用研究[J];传感器世界;2004年07期
7 张雨,温熙森;设备故障信息融合问题的思考[J];长沙交通学院学报;1999年02期
8 李星;田莹;段海新;;中文垃圾邮件过滤系统的实现和评估[J];大连理工大学学报;2005年S1期
9 李友平,陈启卷;基于灰色理论与不变性矩的水电机组轴心轨迹自动识别[J];电力系统自动化;2001年09期
10 付波,周建中,陈文清,余炳辉;一种基于傅里叶描述子的轴心轨迹自动识别方法[J];电力系统自动化;2004年12期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张海勇;基于局域波法的非平稳随机信号分析中若干问题的研究[D];大连理工大学;2001年
2 杨波;基于内容的文档图象压缩方法研究[D];重庆大学;2002年
3 郭瑜;基于时—频分析的虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究[D];重庆大学;2003年
4 詹川;反垃圾邮件技术的研究[D];电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李秋华;基于红外图像信息融合的目标检测和识别技术研究[D];国防科学技术大学;2002年
2 尹安东;汽车变速箱齿轮故障模糊聚类诊断技术的应用研究[D];合肥工业大学;2002年
3 张轶琼;基于纹理特征的金相图像分类研究与实现[D];四川大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚国年,张卫东,赵辉;弹药公路运输随机振动特性分析[J];测控技术;2004年07期
2 陈东生;马民勋;张素材;宦强;;用计算机实测变音钟受击发音频谱与温度的关系[J];大学物理;2008年03期
3 刘小勇,姚向华,施仁;用小波分析提高随机振动频谱均衡性能的研究[J];小型微型计算机系统;2004年12期
4 石利英;全书海;郭燕利;;IBM-PC机在数据采集与分析系统中的应用[J];武汉工学院学报;1994年03期
5 汪滨,王有德;扩散泵振动对SEM的影响与消除振动[J];真空科学与技术;1990年01期
6 傅英,徐文兰;金刚石结构中填隙原子振动谱[J];半导体学报;1986年06期
7 李群祥,袁岚峰,杨金龙,侯建国,朱清时;单分子吸附在Cu(100)表面上的振动谱及其STM图像模拟[J];电子显微学报;2001年05期
8 杨伯君,于丽;三原子分子振转谱的幺正对称性[J];北京邮电大学学报;1997年04期
9 朱邦芬;氢原子间非键相互作用对a-Si:H振动谱的影响[J];半导体学报;1984年05期
10 孙碧武,张青哲,齐上雪,谢侃,林彰达;金刚石薄膜表面的HREELS研究[J];真空科学与技术;1991年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董光能;李桂林;谢友柏;秦襄培;;摩擦系数振动的功率谱分析[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
2 林远坤;蓝国祥;扈士芬;王华馥;;β—BaB_2O_4晶体外振动谱区的高压喇曼光谱[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集(上)[C];1991年
3 杨春平;吴健;何毅;陈长庚;;相干探测在物体表面振动谱测量中的应用[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年
4 许以明;李玉安;李莱;肖念华;;染色质的DNA与组蛋白复合和分离的喇曼光谱研究[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集(上)[C];1991年
5 谭铭文;刘晓军;王月珠;鞠有诠;;N_2、H_2受激喇曼散射体偏振特性温度效应的研究[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集(下册)[C];1991年
6 雷印生;陈慰宗;徐培苍;李月琴;;苯基丙氨酸吸附在银胶上的表面增强喇曼光谱的研究[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集(下册)[C];1991年
7 张鹏翔;孙嘉兴;宁西京;田海燕;刘社文;李秀英;张祖仁;;真空蒸镀罗丹明B过程中的喇曼和荧光谱[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集(下册)[C];1991年
8 张书明;丰志强;阎楚良;;机载设备振动环境谱可靠性试验的数据处理方法研究[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
9 刘庸;田晓岑;杨泽森;;(满壳)~(50)(d~(5/2) g~(7/2) g~(1/2) d~(3/2) h~(11/2)~(12)中子组态集体激发能谱的微观计算[A];第五次核物理会议资料汇编(中册)[C];1982年
10 郭文;;军机进气道雷达隐身技术研究[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张英;冰及氨基酸水合中氢键的中子散射及第一性原理研究[D];山东大学;2006年
2 王保林;金属纳米线奇异结构和物理性质的理论研究[D];南京大学;2001年
3 赵晖;一维关联体系的单粒子激发和动力学研究[D];复旦大学;2006年
4 凌宗成;无机晶体的光谱学研究[D];山东大学;2008年
5 王海龙;电荷转移复合物与分子反对称极化率的理论研究[D];中国科学技术大学;2008年
6 陈仁祥;振动谱表征空间滚动轴承寿命状态方法研究[D];重庆大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋燕;氮化硼团簇结构和性质的理论研究[D];西北师范大学;2005年
2 杨岳海;气体水合物的点阵动力学研究[D];中国海洋大学;2007年
3 康冬冬;小尺寸硅团族振动特性和熔化行为的研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 景茂锋;笼型水合物的晶格动力学模拟[D];中国海洋大学;2004年
5 刘琼;激光振动目标识别技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
6 王志萍;尿嘧啶、水合尿嘧啶结构及振动性质研究[D];扬州大学;2006年
7 郭云;芳香族氨基酸的结构和振动性质研究[D];扬州大学;2008年
8 常昊;氢吸附导致的SiC表面金属化的第一原理研究[D];清华大学;2005年
9 曹勇;幻数铵离子水团簇NH_4~+(H_2O)_(20)的结构和振动谱的研究[D];山东师范大学;2013年
10 郭雅晶;锌、镉和汞二价负离子团簇的结构和光谱性质理论研究[D];太原理工大学;2013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