收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

齿轮故障信号实时压缩算法研究

陈佳  
【摘要】:为提高机械传动设备运转的可靠性,其在线监测及故障诊断系统得到了广泛的研究与应用。此系统的功能实现一般通过四个步骤完成,包括采集设备监测信号、提取监测信号特征、信号状态判别以及设备故障预测。设备信号的采集一般通过无线传感节点完成,随着在线监测系统研究的不断进步和无线传感技术的快速发展,实时监测数据量随之增大,这对数据的存储、传输造成了很大压力,极大可能的增大了网络发生阻塞的概率且影响无线传感节点的寿命。因此,本文对实时监测信号的数据压缩进行了深入研究。 机械传动设备运转产生旋转振动信号,当前对旋转振动信号这类过程数据的压缩处理研究还处于初始阶段,业内对此类数据压缩也未形成具备通用性的标准算法。本课题以齿轮故障信号作为典型研究目标,创新性地通过采集信号的特征量将预测算法ARMA与SDT压缩算法结合,提出了有效的ARMA-SDT压缩算法,使得在保证压缩率的前提下,分段压缩误差不太偏离设定值而保持平稳。 本文在简要介绍了对旋转振动信号压缩的研究现状后,着重分析了分段线性压缩算法,并详细阐述了SDT压缩算法的基本原理、特点、优势及缺陷。为解决SDT算法压缩门限不可调的不足,引入ARMA预测算法。文中对ARMA模型的识别、定阶、参数估计、模型检验及预测给予了详细研究,并对参数估计的RELS算法进行了Matlab仿真。为了将ARMA同SDT相结合,本文在对齿轮振动机理详细介绍后成功地对其故障信号进行Matlab仿真模拟,通过故障仿真信号重点研究了信号特征量与压缩误差、压缩门限之间的关系,并得到了其经验公式。ARMA-SDT算法就是通过ARMA模型对采集信号的特征量进行预测,再根据特征量与压缩特性之间的经验公式对SDT的压缩门限进行实时调整。最后本文通过基于Zigbee的无线传感平台获取了不同程度的齿轮剥落故障信号,并通过Matlab仿真说明了ARMA-SDT算法能够有效解决SDT算法门限不可调的不足,保证了分段数据压缩误差不太偏离设定值而保持平稳,同时为使ARMA-SDT算法满足实时处理的要求,本文提出来其工程解决方案。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 汤和;应怀樵;汪元辉;张策;;用齿轮噪声特性诊断齿轮故障的研究[J];齿轮;1986年04期
2 高明;齿轮故障分析及诊断[J];电大理工;2000年01期
3 皮骏;廖明夫;;利用小波包络诊断齿轮故障[J];机械设计;2005年11期
4 孔文涛;许益华;;齿轮故障的原因及诊断[J];石油和化工设备;2009年03期
5 艾延廷,盛元生;时域分析技术在齿轮故障检测中的应用[J];振动、测试与诊断;1992年04期
6 潘嘉祺;《齿轮故障模拟器的开发和研制》项目通过科技成果鉴定[J];上海冶金高等专科学校学报;2000年02期
7 陈明华 ,陈海林 ,江建忠;齿轮故障的振动诊断及案例分析[J];中国设备工程;2005年07期
8 陈亮;;应用振动峰值能量对齿轮故障的诊断[J];中国设备工程;2008年04期
9 张桂才,赵万镒;幅值立方法──一种新的齿轮故障信号预处理方法[J];机械传动;1994年03期
10 刘建敏;刘远宏;江鹏程;冯辅周;;基于包络S变换时频图像提取齿轮故障特征[J];振动与冲击;2014年01期
11 徐长思;;齿轮故障的震动局部损伤信息诊断法[J];科技资讯;2008年10期
12 陈恩利;周桃;王翠艳;;改进奇异值分解技术在齿轮故障信号降噪中的应用[J];石家庄铁道学院学报(自然科学版);2009年01期
13 刘天羽;李国正;;齿轮故障不均衡分类问题的研究[J];计算机工程与应用;2010年20期
14 姚曲;;常见齿轮故障的分析和解决措施[J];装备机械;2013年01期
15 贺朝霞;刘更;刘岚;常乐浩;;基于模糊多级综合评判的齿轮故障危害度分析[J];机械传动;2013年07期
16 郑虎山;;齿轮故障的频域诊断[J];河北机电学院学报;1994年04期
17 钟发祥,罗海运;用瞬态频率波动法诊断齿轮故障[J];振动与冲击;1996年01期
18 舒大文,廖伯瑜;用振动和噪声信号诊断汽车变速箱齿轮故障的研究[J];昆明理工大学学报;1997年04期
19 张文,范国敏;功率谱分析法在泵齿轮故障监测中的应用[J];煤炭科学技术;2004年05期
20 张梅军;唐建;;用连续小波灰度图诊断齿轮故障[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 明廷锋;张永祥;仰德标;;齿轮故障诊断技术研究综述[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
2 张玉奎;周火青;;提升小波分析在齿轮故障中的应用[A];2012中国(唐山)绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备、节能减排技术推介会论文集/推介指南[C];2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 赵年伟;基于声发射技术的齿轮故障监测[D];沈阳工业大学;2013年
2 Simon Romli;基于包络分析的齿轮故障监测及基于人工神经网络的齿轮故障分类[D];重庆大学;2011年
3 李海龙;基于局部特征尺度分解的齿轮故障诊断方法研究[D];湖南大学;2012年
4 马学知;基于虚拟仪器的齿轮故障测试系统[D];湖南大学;2007年
5 陈佳;齿轮故障信号实时压缩算法研究[D];重庆大学;2014年
6 周辉;齿轮故障的特征提取与模式识别技术研究[D];郑州大学;2005年
7 王西;齿轮故障的动力学建模与轮齿裂纹刚度计算方法研究[D];重庆大学;2012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
  • 010-62982499
  • 010-62783978