基于独立分量分析（ICA）齿轮传动装置振动信号研究

【摘要】： 故障诊断的前提是必须尽可能获得设备故障的特征信息,而故障特征信息的提取与分离是其中一个关键问题。论文将独立分量分析(ICA)算法应用于齿轮传动装置振动信号的处理,探讨故障特征提取与分离的方法,完成了以下主要工作。以机械设备中齿轮传动装置为对象,针对齿轮传动装置关键部件齿轮的故障机理,确定了故障监测参数;分析了齿轮传动装置振动的故障特征,设计了齿轮箱故障诊断系统的总体方案;在故障特征信息的提取与分离方法研究方面,将盲源信号处理中的独立分量分析(ICA)关键算法应用于其中,重点研究了ICA算法原理、算法特点和目标函数,运用MATLAB软件实现ICA算法的仿真;利用Lab VIEW软件开发了齿轮传动装置振动信号采集系统,能够实现数据采集、显示、分析和储存功能。在上述工作的基础上,以JZQ200型减速器为故障诊断对象,搭建了故障诊断试验台,应用开发的振动信号采集系统提取信号,再利用ICA算法对齿轮箱的振动信号进行了分离,结果表明,经ICA分离后故障信息明显增强,为进一步分析信号特征奠定基础,能够更有效实现故障诊断。

【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH132.41

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前4条

1	杨杰;郑海起;关贞珍;王彦刚;;基于形态成分分析的轴承复合故障诊断[J];轴承;2011年08期
2	石乐贤;李燕青;王洋;葛嫚;晋宏飞;;基于ICA的变压器局部放电超声信号直达波分离研究[J];电测与仪表;2012年03期
3	杨杰;郑海起;关贞珍;王彦刚;田昊;;一种基于SST-MOM的改进形态成分分析算法及其应用[J];机械传动;2012年06期
4	杨杰;郑海起;关贞珍;王彦刚;;基于核形态成分分析的齿轮箱复合故障诊断研究[J];振动与冲击;2012年10期

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前4条

1	祁帆;微车后桥主减速器故障诊断策略研究[D];武汉理工大学;2012年
2	王彦强;卷积混合旋转机械故障信号的盲分离[D];华东交通大学;2012年
3	常小磊;量子盲源分离方法研究及其在故障特征提取中的应用[D];中北大学;2013年
4	孙墨寒;高光谱数据误差估计及降维方法研究[D];中国地质大学（北京）;2013年

	【参考文献】
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前7条

1	张寒松,贾瑞清,王廷军;采煤机的故障分析与诊断及其发展趋势[J];矿冶;2004年02期
2	张建文,丁恩杰,谭得健;国产电牵引采煤机工况监测和故障诊断技术的发展现状与前景[J];煤矿机电;2000年05期
3	李剑锋;电牵引采煤机常见故障诊断[J];煤矿机械;2003年11期
4	孔薇;杨杰;周越;;ICA特征提取技术在背景噪声建模与分析中的应用[J];上海交通大学学报;2006年03期
5	袁小宏,屈梁生;机器振动诊断中信号处理方法的研究[J];西安交通大学学报;2001年07期
6	王锋,屈梁生;用遗传编程方法提取和优化机械故障的声音特征[J];西安交通大学学报;2002年12期
7	屈梁生,张海军;机械诊断中的几个基本问题[J];中国机械工程;2000年Z1期

	【共引文献】
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前10条

1	王立;;基于图像融合技术的步态识别[J];安防科技;2010年06期
2	王春腾;杨厚群;符传谊;邢洁清;;基于独立成分分析的谱聚类方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
3	周燕艳;;一种串行脉冲采集的设计与实现方法[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年03期
4	张速;平面机构自由度与无极速度图法关系的研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
5	张速;;确定多自由度平面机构速度的一种方法——无极速度图法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年01期
6	李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
7	王长龙;刘兵;纪凤珠;陈正阁;;基于BP神经网络的漏磁定量化检测[J];兵器材料科学与工程;2007年01期
8	万臣;刘利强;王玉倩;;碱湖试验站发电机组振动原因分析与处理[J];包钢科技;2012年02期
9	李鑫;杨锁昌;郑思龙;袁成营;;基于虚拟仪器的电源监测系统[J];兵工自动化;2009年01期
10	王长龙,徐章遂,傅君眉,陈鹏;基于小波神经网络的火炮裂纹形状重构[J];兵工学报;2005年03期

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前10条

1	陈怀琛;屈胜利;何雅静;;控制系统化简的矩阵方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2	陈怀琛;;数字滤波器的信号流图方程和计算机求解[A];第十一届全国信号处理学术年会（CCSP-2003）论文集[C];2003年
3	崔光照;曹祥红;张华;;基于小波变换的基因表达数据去噪聚类分析[A];第十二届全国信号处理学术年会（CCSP-2005）论文集[C];2005年
4	宋林峰;朱灿焰;郑博;;基于ICA和LWT的数字水印改进方案[A];第十三届全国信号处理学术年会（CCSP-2007）论文集[C];2007年
5	张众;张旭东;杨小牛;;基于子空间方法的雷达信号分离算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6	陈晋央;吴瑛;;基于独立分量分析的通信信号盲分离算法研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7	张冬玲;于丹;;数字信号处理课程设计改革[A];中国电子教育学会高教分会2010年论文集[C];2010年
8	胡永生;冀小平;;基于小波变换的多尺度边缘检测[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（上）[C];2006年
9	查付政;李雷;;基于改进自然梯度的独立分量分析算法[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（上册）[C];2008年
10	徐旭;郭崇慧;;稀疏成分分析的简要综述[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年

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前10条

1	乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2	陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3	刘华兴;被动声学测波新方法的实验研究及应用[D];中国海洋大学;2010年
4	苏日建;信息测量系统及其若干问题的研究[D];华中科技大学;2010年
5	穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
6	杨瑞明;基于压缩采样的比幅测向方法研究[D];电子科技大学;2010年
7	宋国明;基于提升小波及SVM优化的模拟电路智能故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2010年
8	康锋;基于视觉特征的早期农林火灾检测方法的基础研究[D];浙江大学;2010年
9	张海龙;110～220kV XLPE电缆绝缘在线检测技术研究[D];武汉大学;2009年
10	李灯熬;基于循环平衡理论的盲源分离算法[D];太原理工大学;2010年

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1	岑忠;体感诱发电位实验系统的设计、测量与分析[D];南京医科大学;2010年
2	胡霁;基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统[D];南昌航空大学;2010年
3	雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
4	李国伟;基于电力线载波的采煤机监控通信系统的设计[D];山东科技大学;2010年
5	张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
6	王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
7	田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
8	旺扎拉;特种车辆变速箱齿轮传动失效分析[D];长春理工大学;2010年
9	任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
10	吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年

	【同被引文献】
	【同被引文献】

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前10条

1	周昌雄,陈迅,马国军;基于关联维数与BP神经网络的滚动轴承故障诊断[J];轴承;2003年09期
2	李志农;吕亚平;岳秀廷;;基于分数Fourier变换的机械故障源盲分离方法的研究[J];轴承;2010年06期
3	解东光;薛雷;任先文;宋阳;沈重;郭丹丹;;小波包变换和广义形态滤波器在局部放电检测中的应用[J];电测与仪表;2011年02期
4	罗勇芬,李彦明,刘丽春;基于超高频和超声波相控接收原理的油中局部放电定位法仿真研究[J];电工技术学报;2004年01期
5	王微微;邵鸣;许建华;;几种盲源分离算法的比较[J];电脑与信息技术;2008年04期
6	周凤星;程耕国;;小波分析与共振解调技术[J];电子测量技术;2003年01期
7	李真;罗海龙;李少根;;Grover量子算法在搜索无序数据库最小值中的应用[J];电子科技;2009年01期
8	李映;张艳宁;许星;;基于信号稀疏表示的形态成分分析:进展和展望[J];电子学报;2009年01期
9	凌燮亭;近场宽带信号源的盲分离[J];电子学报;1996年07期
10	杨淑媛;焦李成;刘芳;;量子进化算法[J];工程数学学报;2006年02期

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前1条

1	史成江;周凤星;;基于共振解调技术和小波分析的故障诊断系统[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年

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前10条

1	耿修瑞;高光谱遥感图像目标探测与分类技术研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2005年
2	余红英;机械系统故障信号特征提取技术研究[D];中北大学;2005年
3	张旭秀;盲源分离及其在脑电信号处理中应用的研究[D];大连理工大学;2006年
4	袁连喜;线性盲源分离算法的理论与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5	庞茂;汽车主减速器振动信号非线性特征研究[D];浙江大学;2006年
6	杨成云;齿轮传动系统耦合振动响应及抗冲击性能研究[D];重庆大学;2006年
7	李加文;盲信号理论及在机械设备故障检测与分析中的应用研究[D];上海交通大学;2006年
8	刘翔;基于光谱维变换的高光谱图像目标探测研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2008年
9	高颖;盲源分离理论及其在地球物理勘探中的应用[D];吉林大学;2008年
10	叶红仙;机械系统振动源的盲分离方法研究[D];浙江大学;2008年

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前10条

1	姚刚;小波变换应用于NQR信号处理[D];中国海洋大学;2010年
2	祁美玲;智能故障诊断融合技术在数控机床故障诊断中的应用[D];大连交通大学;2010年
3	何锡进;微车后桥振动噪声与动力学特性研究[D];武汉理工大学;2011年
4	崔晓静;基于量子特征与ICA技术的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年
5	吕德衍;振动信号分析在乳化器故障诊断中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2010年
6	赵龙;风力发电机组故障诊断系统研究[D];华中科技大学;2009年
7	李悦;量子ICA技术在故障诊断中的应用研究[D];中北大学;2012年
8	杨淑媛;量子进化算法的研究及其应用[D];西安电子科技大学;2003年
9	张志平;汽车后桥振动特征提取及虚拟仪器设计[D];华东交通大学;2004年
10	徐丽琴;盲源分离算法研究[D];西安电子科技大学;2006年

	【二级引证文献】
	【二级引证文献】

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前8条

1	李慧奇;王凯红;李晓龙;王平;;动态测量不确定度在局部放电信号提取中的应用[J];电测与仪表;2014年19期
2	陈向民;于德介;李蓉;;基于形态分量分析与阶次跟踪的齿轮箱复合故障诊断方法[J];航空动力学报;2014年01期
3	陈向民;于德介;李蓉;;齿轮箱复合故障振动信号的形态分量分析[J];机械工程学报;2014年03期
4	李蓉;于德介;陈向民;;基于形态分量分析与能量算子解调的齿轮箱复合故障诊断方法[J];中国机械工程;2013年13期
5	陈向民;于德介;李蓉;;基于阶次解调谱的变速齿轮箱复合故障诊断方法[J];振动工程学报;2013年06期
6	陈向民;于德介;李蓉;;基于形态分量分析和包络谱的轴承故障诊断[J];中国机械工程;2014年08期
7	陈向民;于德介;李蓉;;基于形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法[J];振动与冲击;2014年05期
8	陈向民;于德介;李星;李蓉;;形态分量分析在转子早期碰摩故障诊断中的应用[J];振动工程学报;2014年03期

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前2条

1	陈向民;基于形态分量分析和线调频小波路径追踪的机械故障诊断方法研究[D];湖南大学;2013年
2	李蓉;齿轮箱复合故障诊断方法研究[D];湖南大学;2013年

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前3条

1	马东华;基于形态成分分析的癫痫脑电棘波检测[D];天津医科大学;2013年
2	王超;基于形态成分分析的古旧文物家具虚拟修复研究[D];东北林业大学;2013年
3	王婧;稀疏分解在滚动轴承故障诊断中的优化与应用研究[D];北京工业大学;2013年

	【二级参考文献】
	【二级参考文献】

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前10条

1	杨迎化,唐大全,卢建华;神经网络在智能故障诊断技术中的应用及其发展趋势[J];测控技术;2003年09期
2	王小斌;液压采煤机的监测维护及故障分析[J];机械管理开发;2003年03期
3	陈道林,陶应友;采煤机神经网络故障诊断专家系统初探[J];矿山机械;1998年12期
4	李臻,荆双喜,冷军发,李大军;油液分析技术在采煤机故障诊断中的应用[J];矿山机械;2003年03期
5	夏林稳,李爱民,夏本春;铁谱分析法在采煤机故障诊断中的应用[J];煤矿安全;2000年05期
6	李伟民;铁谱技术应用于采煤机故障诊断失效预报的研究[J];煤矿机电;2000年05期
7	李充宁,郝迎吉;采煤机机械故障分析与诊断[J];煤矿机械;1998年01期
8	徐常胜，张耀清;基于两层知识的采煤机故障诊断专家系统[J];煤矿自动化;1994年03期
9	姜林先,李桂轲;采煤机故障分析与诊断[J];煤炭技术;1999年06期
10	冯立华,潘雪荣;神经网络在采煤机故障诊断中的应用[J];山西机械;2000年04期

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1	Per-Adrian Dahl ,Ulrich Boelcke;让我证明给你看锥齿轮传动装置的优化设计[J];现代制造;2005年09期
2	关北海;付勇锋;田相玉;;故障树分析法在齿轮传动装置中的应用[J];中国水运(学术版);2006年02期
3	林觉慧;;齿轮失效常见的几种形式[J];科技资讯;2007年16期
4	于兴芝;胡勇;;浅析齿轮损伤[J];水利电力机械;2007年07期
5	路明;王长路;张立勇;张萌;;关于微型齿轮尺度界定的讨论[J];机械强度;2009年03期
6	陈天生;;工程机械齿轮传动装置及我国行业现状[J];建筑机械;2009年21期
7	王东道;刘玉生;梅雪清;;地铁齿轮传动装置低温性能试验研究[J];机车车辆工艺;2010年03期
8	曹延军;陈渊;陶冶;吴鲁纪;张坤;杨林杰;马卫平;;两级高速齿轮传动装置的开发与应用[J];机械传动;2010年08期
9	杜世勤;江建中;章跃进;龚宇;;一种磁性齿轮传动装置[J];电工技术学报;2010年09期
10	Д.Л.Юдин;徐茂达;;内燃机车牵引齿轮传动装置寿命的提高(上)[J];热力机车译丛;1964年02期

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前4条

1	杨俊义;陈奇;李明涛;陈彦辉;;基于伺服系统的齿轮传动装置设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
2	罗怀林;张玲玉;郑自求;;重载低速传动末级齿轮自适应的运动学和力学分析[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
3	戚文正;顾晓宏;吴晓铃;;齿轮摩擦学的研究现状与展望[A];第七届全国摩擦学大会论文集（二）[C];2002年
4	李云堂;赵春云;贺少怀;徐正林;;工业齿轮润滑油的选择[A];第一届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1991年

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前2条

1	本报记者包斯文;发展高端齿轮将加速齿轮钢升级[N];中国冶金报;2013年
2	王建宏实习生马玉凤;银川威力减速器打入海外替代进口[N];宁夏日报;2007年

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前5条

1	孔德文;大型齿轮传动装置动力学及故障诊断技术研究[D];吉林大学;2008年
2	朱革;齿轮噪声解调分析新方法及其音质主观评价体系的研究[D];重庆大学;2003年
3	王振;大功率齿轮调速装置关键设计技术研究[D];机械科学研究总院;2013年
4	井立兵;Halbach 阵列同心式磁力齿轮全局解析法分析与优化设计[D];上海大学;2013年
5	杨建明;三环传动弹性动力学的理论与实验研究[D];天津大学;2001年

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1	谭浩;小型旋挖钻机动力头齿轮传动装置虚拟疲劳寿命分析[D];湘潭大学;2011年
2	林佳;磁场调制型磁性齿轮的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
3	周炜;齿轮变摩擦三维接触问题有限元混合法求解及程序设计[D];中南大学;2011年
4	宋飞飞;地铁齿轮传动装置状态监控系统的研究[D];上海交通大学;2010年
5	苏卫;齿轮传动装置的故障诊断仪设计[D];兰州理工大学;2014年
6	钱恩;高速重载燃气轮机齿轮转子动力学特性研究[D];重庆大学;2009年
7	李好;基于独立分量分析（ICA）齿轮传动装置振动信号研究[D];西安科技大学;2009年
8	陆军;双余度精密小模数齿轮传动装置研究[D];机械科学研究总院;2010年
9	王治;三齿轮板内啮合行星齿轮传动装置的设计与研究[D];大连交通大学;2008年
10	高竹发;摆线永磁齿轮的涡流损耗研究[D];浙江工业大学;2013年

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