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《华北电力大学(北京)》 2006年
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分形理论在旋转机械故障诊断中的应用研究

康静秋  
【摘要】:本文将关联维数应用于机械故障诊断领域,通过深入研究分形理论的算法,对关联维数的计算及其在实际应用中存在的问题进行了探讨。进一步尝试通过对算法中主要参数的自动计算和判定,提出了关联维数整体计算过程自动实现的方法,弥补了传统方法的不足。文中首先研究了噪声对关联维数计算的影响,在常规奇异值分解的基础上提出采用相空间迭代奇异值分解法对原始数据进行降噪处理;然后基于数据相关性的剔除、嵌入维数、延迟时间的选择对传统的GP算法作了一定的改进;最后通过提出线性标度区自动判别法(逐点寻最宽平坦区算法),实现关联维数整体自动计算。文中采用五类典型信号:即周期的正弦信号、一维Logistic映射和二维Henon映射、三维的Lorenz吸引子以及随机信号验证了改进的关联维数算法的准确性,并对送粉风机、齿轮、滚动轴承、汽轮机,压缩机五种不同的旋转机械故障信号进行分析,分析结果表明:各类旋转机械不同状态下对应的关联维数有明显的不同,而且其变化过程与设备的故障发展过程一一对应,有利于深入分析故障的发展。验证了关联维数自动算法作为一种有效的诊断方法可提高故障诊断的准确性。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH17

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 肖理;往复机械故障动力学分析及故障诊断研究[D];西安建筑科技大学;2008年
2 许光;故障齿轮的振动分析和故障诊断[D];燕山大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 张文明,李莉,申焱华,王英,王卫刚;滚动轴承故障诊断中的分形[J];北京科技大学学报;1996年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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10条
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7 黄闯;侍洪波;;基于分形几何的化工过程故障诊断应用研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
8 孙芳;柳亦兵;李明;赵凌波;;基于小波包与模糊模式识别的齿轮故障诊断方法[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
9 梁庆国;徐海清;王生新;;分形统计模型理论在岩体变形参数估算中的应用[A];第七届全国工程地质大会论文集[C];2004年
10 谢平;刘彬;王霄;林洪彬;;多重分形熵及其在非平稳信号分析中的应用研究[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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4 雷亚国;混合智能技术及其在故障诊断中的应用研究[D];西安交通大学;2007年
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6 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
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8 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
9 杜金榜;基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 王衍学;机械故障监测诊断的若干新方法及其应用研究[D];西安交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王建勋;4200立辊轧机主传动系统扭振研究[D];郑州大学;2010年
2 赵利华;旋转机械故障机理与轴心轨迹识别方法研究[D];大连理工大学;2010年
3 范韶梅;杭钢滚动轴承振动监测与故障诊断技术的研究与应用[D];江西理工大学;2010年
4 孟令梅;图像的数字水印算法研究[D];中南林业科技大学;2010年
5 杨涛;汽轮发电机组动静碰摩故障分析及诊断方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 姜海燕;基于混沌理论的微弱信号检测系统的研究[D];武汉理工大学;2011年
7 王志威;转子振动信号的数学形态滤波方法与量化特征提取问题研究[D];兰州理工大学;2011年
8 缪荣松;基于小波—包络的重载货运列车滚动轴承振动故障诊断[D];中南大学;2011年
9 李建;基于三层C/S设备故障远程实时智能诊断系统的研究与实现[D];南华大学;2011年
10 李芳;往复式压缩机故障诊断技术研究[D];东北石油大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨文平,陈国定,石博强;基于小波理论的复杂机械振动信号降噪分析[J];北京科技大学学报;2002年04期
2 巫兆聪;分形分析中的无标度区确定问题[J];测绘学报;2002年03期
3 孙博玲;分形维数(Fractal dimension)及其测量方法[J];东北林业大学学报;2004年03期
4 欧阳明;李玉清;曾海霞;王洪亮;;VB与MATLAB混合编程在工程中的应用[J];电子技术;2009年07期
5 曹龙汉,曹长修,孙颖楷,景有泉,郭振;柴油机故障诊断技术的现状及展望[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年06期
6 刘小峰;彭永金;李慧;;谐波小波解调法在齿轮箱故障诊断中的应用[J];重庆大学学报;2011年01期
7 张宏艺,陈国荣,刘丽;往复式隔膜泵在高浓度尾矿浆输送技术中的应用[J];矿业工程;2004年01期
8 肖理;段志善;史丽晨;;隔膜泵磨损故障动力学分析[J];装备制造技术;2008年01期
9 王义亮,谢友柏;多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学耦合问题的研究[J];润滑与密封;2005年02期
10 薛东辉,朱耀庭,朱光喜,熊艳;有限样本分形维数估计的研究[J];数据采集与处理;1996年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 郑海波;非平稳非高斯信号特征提取与故障诊断技术研究[D];合肥工业大学;2002年
2 王奉涛;非平稳信号故障特征提取与智能诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2003年
3 杨晓宇;齿轮传动系统动力学特性的有限元分析及试验方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张震;基于小波神经网络专家系统的齿轮箱故障诊断研究[D];燕山大学;2010年
2 陈东宁;分形及小波分析在液压泵故障诊断中的应用研究[D];燕山大学;2004年
3 张国林;RBF轮胎模型及其在四轮转向车辆控制中的应用[D];浙江工业大学;2005年
4 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
5 陈淼峰;基于EMD与支持向量机的转子故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
6 张延超;故障齿轮传动系统动力特性分析与寿命研究[D];西北工业大学;2006年
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9 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
10 项文娟;齿轮箱故障源信号分析方法及系统研究[D];浙江大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何卫锋,程礼,李小刚,罗俊;非线性消噪的LP方法在振动信号分析中的应用[J];振动工程学报;2004年04期
2 李娜;方彦军;;利用关联维数分析机械系统故障信号[J];振动与冲击;2007年04期
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9 李娜;方彦军;;利用局部关联维数分析机械系统故障信号[J];汽轮机技术;2007年06期
10 张新广;李志农;王心怡;;经验模态分解和关联维数在机械故障诊断中的应用研究[J];机床与液压;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 冯志鹏;Ming J.Zuo;褚福磊;;基于关联维数的齿轮裂纹监测研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
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10 孟艳丽;刘秉正;刘玉萍;;肌电信号的非线性动力学分析[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 牛敏;一类自相似测度的奇异性与可乘序列的结构及关联维数[D];武汉大学;2005年
3 杜必强;振动故障远程诊断中的分形压缩及分形诊断技术研究[D];华北电力大学(河北);2009年
4 吴东宇;脑电非线性动力学分析在认知功能研究中的应用[D];重庆医科大学;2002年
5 贾宝森;围术期脑功能监测的临床研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2004年
6 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
7 陆扬;水中目标辐射噪声非线性特征提取研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 张燕平;汽轮机轴系振动故障诊断中的信息融合方法研究[D];华中科技大学;2006年
9 李树春;周期荷载作用下岩石变形与损伤规律及其非线性特征[D];重庆大学;2008年
10 程军圣;基于Hilbert-Huang变换的旋转机械故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 华莹;基于相空间重构的光电式火焰检测器[D];沈阳工业大学;2007年
2 郭萍;外光反馈半导体激光器产生激光混沌信号的关联维数分析[D];太原理工大学;2007年
3 刘文博;混沌时间序列分析与计算方法及应用研究[D];大连理工大学;2008年
4 朱波华;基于分形理论的信号处理与分析的研究[D];武汉理工大学;2008年
5 唐晓军;循环载荷作用下岩石损伤演化规律研究[D];重庆大学;2008年
6 康静秋;分形理论在旋转机械故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2006年
7 王庆华;基于分形理论的液压系统故障诊断技术研究[D];大连海事大学;2004年
8 孙建鹏;基于维度复杂性模型的脑电图分析的研究[D];大连交通大学;2012年
9 杨向锋;混沌在水中目标识别中的应用[D];西北工业大学;2005年
10 闫晓成;GMAW焊接过程关联维数和Lyapunov指数估计分析[D];中北大学;2012年
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