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《国防科学技术大学》 2007年
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机械动力传动系统核基故障识别与状态预测技术研究

李岳  
【摘要】: 大型机械动力传动系统作为国防和国民经济领域广泛应用的一类重要技术装备,其安全性可靠性至关重要。由于这类装备结构复杂,耦合比较严重,运行状态具有较强非线性特征,且运行环境恶劣,受非高斯噪声和各种不确定因素影响,对其进行准确的故障诊断困难较大。监控诊断和状态预测作为设备安全可靠运行和科学合理维修的一项重要支持技术,其研究意义重大。 论文从机械动力传动系统运行状态特点和非线性状态监控诊断需求分析出发,结合相关学科领域最新研究成果,利用核方法在处理非线性问题中所具有的特质,系统深入地开展了核基特征提取、核基故障分类与决策、核基状态趋势预测等技术研究,旨在探索提高非线性条件下故障识别正确性、状态预测准确性的技术方法与途径,为机械动力传动系统监控诊断技术向更深层次发展和应用提供有效的技术支持。论文的主要研究内容包括: 1、针对机械动力传动系统故障诊断对特征提取有效性要求,重点研究基于核方法的非线性故障特征提取技术。提出基于核主成分分析的铁谱磨粒特征提取方法,较好地解决了铁谱磨粒参数非线性特征提取和磨粒特征维数压缩问题;提出基于核独立分量分析的直升机传动系统故障特征预处理技术,为提高直升机传动系统早期故障特征提取的有效性奠定了基础;提出基于核Fisher判别分析的特征提取技术,有效增强故障特征的分类特性和提高故障分类识别准确性; 2、针对大型机械动力传动系统存在的故障样本不足或称小样本故障诊断问题,深入研究了支持向量机故障诊断方法。从提高“一对一”、“一对多”两种多分类器算法的训练和分类速度考虑,研究了算法的改进方案;为解决故障诊断中因故障决策错误所造成损失和风险不同的问题,对标准SVM算法加以改进,提出了基于模糊隶属度函数的SVM等风险故障分类决策模型;在上述研究的基础上,结合机械动力传动系统在线故障诊断要求,提出了核基特征提取与SVM多故障层次分类检测模型,通过轴承故障检测与分类应用实例,对模型可行性、有效性进行了检验; 3、针对大型机械动力传动系统缺乏故障样本条件下的故障检测问题,提出基于支持向量数据描述的故障检测方法,深入研究了该方法用于故障检测时核函数的选择及其核函数参数对决策边界区域和检测精度的影响,提出了考虑误判损失不等条件下SVDD决策模型的改进方案。相关方法在某型直升机传动系统轴承故障检测中得到成功应用; 4、针对动力装置运行状态非线性特点和状态预测要求,提出了基于相空间重构和支持向量回归的动力装置状态趋势预测方法,其中,采用相空间重构技术对刻画机组状态及其变化的非线性时间序列进行分析,计算出最小嵌入维作为预测样本向量的维数,利用支持向量回归机对机组运行状态样本学习训练,得到机组状态预测模型,对模型的状态预测能力进行了深入研究。该方法在某型舰船动力装置主汽轮机的运行状态预测中得到成功应用,为大型复杂机械动力传动系统非线性状态预测和掌握运行状态变化趋势提供了有效的解决方案。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH132

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 汪楚娇;语义环境下提升机故障人工免疫诊断方法研究[D];中国矿业大学;2010年
2 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
3 陈晖;基于多源信息融合的大型水压机故障诊断与状态评估研究[D];中南大学;2012年
4 刘小平;提升机故障智能诊断理论及应用[D];中国矿业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周泽民;基于嵌入式系统的旋转机械故障诊断仪的开发研究[D];南华大学;2012年
2 罗涛;数据挖掘技术在资源和环境监控预警系统下的应用研究[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐振辉,马立元;滚动轴承的故障特征提取[J];兵工自动化;2004年01期
2 鹿卫国,戴亚平,涂序彦,高峰;适用于加权样本集处理的加权支持向量机方法[J];北京理工大学学报;2005年03期
3 李勇,田智能,李岩峰,叶荣学;汽轮发电机组故障预测模型分析比较及应用[J];东北电力学院学报;1996年03期
4 黄晓光,高梅梅,王永泓,翁史烈;基于模糊Petri网的知识表示方法在燃气轮机故障诊断专家系统中的应用[J];动力工程;2000年05期
5 林健;彭敏晶;;基于主动学习的SVDD预警技术[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S1期
6 邱静,温熙森,唐丙阳,陶利民;面向柔性加工环境的过程状态振动监测[J];国防科技大学学报;1993年03期
7 李岳,吕克洪;主成分分析在铁谱磨粒识别中的应用研究[J];国防科技大学学报;2004年01期
8 吴建军,张育林,陈启智;液体火箭发动机基于模型的故障检测算法[J];国防科技大学学报;1994年04期
9 王国鹏,翟永杰,封官斌,王东风;模糊支持向量机在汽轮机故障诊断中的应用[J];华北电力大学学报;2003年04期
10 翟永杰,毛继珮,于丽敏,刘长良;分级聚类支持向量机在汽轮机故障诊断中的应用[J];华北电力大学学报;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡茑庆;转子碰摩非线性行为与故障辨识的研究[D];国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张远;基于信息融合技术的故障诊断模型和方法研究[D];中南大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶;谷彩连;;小电流接地系统单相接地故障选线的算法研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年01期
2 朱哲;钟伟红;;非平稳随机信号分析处理方法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
3 高清维,程玉林,明军;信号子带分解和重构的小波滤波器系统及边界处理[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
4 张德祥;吴小培;卢一相;;EMD在汽车变速齿轮箱振动故障分析的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年02期
5 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
6 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
7 薛同站;王国明;;城市用水量动态预测的双线性模型[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
8 张克仁;汪萍;朱广;;基于蓝牙通讯技术的远程监测和故障诊断系统[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期
9 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
10 武素华;;基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测的研究与分析[J];安徽农业科学;2009年09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 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 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
8 高媛;张鹏;贾文静;邓自立;;自校正分量解耦信息融合Kalman平滑器[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 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
10 胡绍林;Karl Meinke;陈如山;;计算机巡回检测控制系统的容错设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
3 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
4 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
5 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
6 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
7 高昌鑫;Hilbert-Huang变换改进算法及其在齿轮箱故障诊断中的应用研究[D];河南理工大学;2010年
8 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
9 江民俊;弹上遥测系统若干关键智能传感器信息测量及融合研究[D];南昌航空大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏荣华,梁冰,王丽;塔式多绳摩擦提升机振动故障源的模糊综合评判[J];安全与环境学报;2004年01期
2 胡海峰;安茂春;秦国军;胡茑庆;;基于隐半Markov模型的故障诊断和故障预测方法研究[J];兵工学报;2009年01期
3 高立新;殷海晨;张建宇;胥永刚;;第二代小波分析在轴承故障诊断中的应用[J];北京工业大学学报;2009年05期
4 冯志鹏;朱萍玉;刘立;张文明;;基追踪在齿轮损伤识别中的应用[J];北京科技大学学报;2008年01期
5 崔玲丽;高立新;张建宇;胥永刚;;基于EMD的复合故障诊断方法[J];北京科技大学学报;2008年09期
6 周欣;吴瑛;;核Fisher判别分析在数字信号分类中的应用[J];北京邮电大学学报;2011年01期
7 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
8 朱春涛;伍永刚;李彬艳;;改进粒子群算法求解水火电系统短期负荷分配问题[J];水电自动化与大坝监测;2006年06期
9 李培玉;刘果;谭大鹏;;一种手持式智能化故障诊断仪的实现[J];电测与仪表;2006年03期
10 刘毅华;王媛媛;宋执环;;基于平稳小波包分解和希尔伯特变换的故障特征自适应提取[J];电工技术学报;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王广斌;基于流形学习的旋转机械故障诊断方法研究[D];中南大学;2010年
2 胡茑庆;转子碰摩非线性行为与故障辨识的研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 郭永洪;基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究[D];中国农业大学;2004年
4 李伟;基于免疫机理的可重构诊断系统研究[D];重庆大学;2005年
5 王然风;基于支持向量回归技术的大型复杂机电设备故障诊断研究与应用[D];太原理工大学;2005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 雷开友;粒子群算法及其应用研究[D];西南大学;2006年
8 李宁;粒子群优化算法的理论分析与应用研究[D];华中科技大学;2006年
9 章军;小生境粒子群优化算法及其在多分类器集成中的应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 党银宁;基于PCA数据降维和神经网络的能源审计对标评价方法的研究[D];中南大学;2011年
2 陈智君;机车柴油机远程故障诊断系统及其若干关键技术的研究[D];武汉理工大学;2004年
3 李长青;便携式数据采集分析系统的研究与设计[D];浙江大学;2005年
4 陈艳;基于遗传神经网络的短期电力负荷预测研究[D];大连理工大学;2006年
5 龚灯才;基于支持向量机的电力短期负荷预测研究[D];河海大学;2006年
6 马晓峰;基于语义网络的病理诊断案例表示及不确定性研究[D];合肥工业大学;2006年
7 齐永前;嵌入式技术在故障诊断系统中的应用研究[D];郑州大学;2006年
8 刘欣;基于免疫机理的多Agent故障诊断系统研究[D];重庆大学;2006年
9 项荣杰;基于人工免疫模型的故障诊断方法及系统研究[D];浙江大学;2006年
10 杨淑珍;基于模糊专家系统的矿井提升机故障诊断算法的研究[D];山东科技大学;2006年
【二级引证文献】
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1 郭葆菁;;基于人工免疫算法的煤矿提升机故障诊断分析[J];机电信息;2014年18期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢红侠;变压器维修决策的研究[D];中国矿业大学;2012年
2 王峰;网络环境下矿井提升机智能故障诊断关键技术研究[D];中国矿业大学;2013年
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1 李超;基于免疫的网络入侵检测系统研究[D];河北科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴建,梁家惠,李淮凌;大型转动机械碰摩故障分析的声发射检测系统[J];北京航空航天大学学报;1998年01期
2 李擎,郑德玲,赵星浩,刘东方;一种新的混沌识别方法(Ⅰ)[J];北京科技大学学报;1999年02期
3 耿立恩,潘旭峰,李晓雷,祝嘉光;Dempster-Shafer证据推理在数据融合中的应用[J];北京理工大学学报;1997年02期
4 王建芬,曹元大;支持向量机在大类别数分类中的应用[J];北京理工大学学报;2001年02期
5 李侃,高春晓,刘玉树;基于SVM的空间数据库的层次聚类分析[J];北京理工大学学报;2002年04期
6 柳回春,马树元,吴平东,杨峰,曾兴生,毕路拯;UK心理测试自动分析系统的手写体数字识别[J];北京理工大学学报;2002年05期
7 张祖明;人工智能的前沿内容—专家系统的发展综述[J];北京印刷学院学报;1995年01期
8 张彦铎,姜兴渭;多传感器信息融合及在智能故障诊断中的应用[J];传感器技术;1999年03期
9 匡迎春;C++与MATLAB混合编程技术及其在变压器局部放电在线检测中的运用[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2002年03期
10 吉小军,李世中,李霆;相关分析在特征选择中的应用[J];测试技术学报;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 戈志华;基于非线性理论的汽轮机轴系振动故障研究[D];华北电力大学;2000年
2 王志鹏;基于信息融合技术的故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2001年
3 夏建涛;基于机器学习的高维多光谱数据分类[D];西北工业大学;2002年
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1 杜军;基于粗集—神经网络的宏观经济预警研究[D];河海大学;2003年
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1 曹利群;技术旗舰——新型宝马7系列[J];世界汽车;2002年03期
2 林荣安;;西安宏大路面铣刨机动力传动系统的技术特点[J];筑路机械与施工机械化;2006年09期
3 刘普辉;毛务本;;基于相似性科学的汽车动力传动系匹配研究[J];汽车技术;2008年11期
4 张京明,周金宝,卫修敬;汽车动力传动系统加权综合评价指标的探讨[J];汽车技术;1995年05期
5 邵朋礼,王剑,杜明刚;某动力传动系统刚强度有限元分析[J];车辆与动力技术;2005年01期
6 白飞平;;工程机械牵引动力传动系仿真设计[J];建筑机械;2007年13期
7 赵海波;项昌乐;刘辉;;车辆动力传动系统扭转振动研究的理论与方法[J];新技术新工艺;2007年04期
8 汤志华;董大伟;闫兵;;车辆动力传动系扭转应力研究[J];内燃机;2008年03期
9 刘辉;项昌乐;;弹性联轴器对动力传动系统扭振特性影响研究[J];机械强度;2009年03期
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2 任中立;;铰接式抱罐车的研制[A];湖北省机械工程学会设计与传动学会、武汉机械设计与传动学会2008年学术年会论文集(1)[C];2008年
3 计元元;姚燕安;刘溧;胡立臣;查建中;;轮式装甲车辆动力传动系统的选型与仿真[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
4 王弢;帅健;刘焰明;朱汉华;;转子—轴承—密封系统的多因素动力行为研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 魏来生;赵春霞;;某4X4车动力传动系统扭振计算与试验[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
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8 雷鸣;郭春河;廖志忠;;自储能型高压内装阀式气压传动系统的建模与仿真[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2000年
9 李奇亮;俞建卫;焦明华;刘焜;;基于AMT控制模块的CAN总线设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
10 严忠胜;王天驰;董鹏;龚春全;;柴油机驱动水下泥泵动力传动系统研究[A];机械疏浚专业委员会第二十次疏浚与吹填技术经验交流会论文与技术经验总结文集[C];2007年
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1 龚春全;我国双速比动力传动系统研制取得突破[N];中国船舶报;2009年
2 本报记者 赵三明;博格华纳:成功来自于独特[N];中国工业报;2006年
3 陈玉金 汪向荣;仪征崛起国际化动力系统产业群[N];新华日报;2006年
4 孙红;博格华纳高层集体访华推介前沿技术[N];中国工业报;2007年
5 洪晓玲;七一一所莘庄科研生产基地开建[N];中国船舶报;2006年
6 李家振 吴爱华;昌河汽车微型客车再添新成员[N];中国贸易报;2006年
7 胡佳;下半年我国城市公交将出现混合动力车[N];经济参考报;2006年
8 记者 段宝成;丰田新锐卡罗拉畅意畅行三晋[N];山西科技报;2007年
9 本报记者 赵三明;到中国来的首要目的就是支持中国的自主品牌[N];中国工业报;2007年
10 记者 吴向正;市领导会见美国客人[N];宁波日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金涛涛;混合动力传动系统建模及优化控制研究[D];北京交通大学;2014年
2 黄粉莲;营运货车动力传动系统仿真及优化[D];中国农业大学;2014年
3 赵克利;提高工程车辆智能变速性能的综合控制研究[D];吉林大学;2004年
4 孙宏图;基于循环工况的城市公交客车动力传动系统参数研究[D];大连理工大学;2009年
5 严正峰;双质量飞轮设计与制造的关键技术研究[D];武汉理工大学;2009年
6 赵光明;周向长弧形弹簧式双质量飞轮非线性扭转减振特性研究[D];武汉理工大学;2013年
7 谭罡风;重型汽车动力传动系热管理系统研究[D];武汉理工大学;2011年
8 胡明辉;CVT轻度混合动力汽车能量管理策略研究[D];重庆大学;2007年
9 舒红;并联型混合动力汽车能量管理策略研究[D];重庆大学;2008年
10 董伟;汽车坡路行驶发动机与无级变速器综合控制研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋彩盟;汽车动力传动系统的扭转振动分析[D];华北电力大学;2013年
2 陈继龙;汽车动力传动系统仿真的研究[D];西安科技大学;2013年
3 霍永强;混杂模型框架下汽车动力传动系统优化控制研究[D];浙江大学;2011年
4 郑頔;基于多领域混合建模的汽车动力传动系统的振动与噪声分析技术[D];东北大学;2008年
5 李军成;新型汽车动力传动系统性能计算研究[D];湖南大学;2010年
6 朱健超;兼顾舒适性的车辆动力传动系统匹配研究[D];吉林大学;2012年
7 彭大;插电式并联混合动力汽车动力传动系统与控制参数匹配优化[D];重庆大学;2011年
8 陈戈;纯电驱动轿车动力传动系统耦合分析与多目标优化设计[D];合肥工业大学;2013年
9 张淼淼;高速柴油机与某SUV车传动系统匹配研究[D];吉林大学;2014年
10 韩海兰;微型客车动力传动系统扭振及其对整车振动影响的研究[D];吉林大学;2012年
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