收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

旋转机械阶比分析研究与软件实现

赵晓平  
【摘要】: 旋转机械故障诊断是近年来国内外发展较快的一门新兴技术,在航空、大型石油、电力、化工行业的发动机、气轮机、发电机、鼓风机等旋转机械设备中有着广泛的应用前景。大型旋转机械振动监测与诊断系统的研究与应用对于避免巨额经济损失和灾难事故的发生有着重要意义。在旋转机械故障诊断过程中,尤其是启停非平稳阶段,最重要、最关键而且最困难的问题就是故障特征信息提取。这是故障诊断中的瓶颈问题,直接关系到故障诊断的准确率和故障早期预报的可靠性。因此,为了从根本上解决故障诊断信息提取这个关键问题,必须借助于信号处理、特别是现代信号处理的理论方法和技术手段,探索故障特征信息提取的途径,发展新的故障诊断理论和技术。从而,阶比分析技术应运而生。 本文在对旋转机械典型故障特征、振动信号的测量、传统特征分析方法和非平稳信号的时频分析技术进行详细介绍的基础上,对旋转机械特征分析的主要手段——阶比分析技术进行了深入研究,利用信号的瞬时频率与旋转机械的对应关系提出了各阶分量瞬时频率提取和实现阶比分析的途径,并通过实验台和实际旋转机械实验证明了这一途径的正确性。 首先对传统的阶比分析方法进行了深入的研究,从而为新的旋转机械阶比分析理论的研究打下坚实的基础。 提出了一种新的旋转机械非平稳信号的瞬时频率估计方法——STFT-Viterbi Fit(STFT _VF)法。STFT _VF算法在精度和效率上优于传统的STFT谱峰检测法。解决了STFT谱峰检测法对高噪声、高干扰和复杂旋转机械振动信号(包含邻近阶比和交叉阶比)的分析无能为力的问题。 通过对传统的Gabor阶比跟踪(GOT)进行了深入研究,针对GOT方法对高噪声信号精度低、不能分析复杂机械信号的问题,提出了一种基于Viterbi算法的GOT(V_GOT)方法。此算法和传统的GOT的主要区别在于不再采用时频滤波实现阶比分量的提取,而是采用高效快速的Viterbi算法来实现。 利用Kalman滤波器的自适应原理,实现了基于瞬时频率估计算法(短时傅立叶变换STFT和Viterbi算法相结合的STFT_VF)的自适应Vold-Kalman阶比跟踪,简称为AVKF_OT(Adaptive Vold-Kalman Order Tracking),此方法无需安装鉴相装置,从而简化了阶比分析对硬件的要求;用软件的方法实现了对振动信号的阶比跟踪,此方法是对原有阶比跟踪技术的有力补充。 基于以上研究成果,在法国OROS公司R3.4动态信号分仪和NVGate噪声和振动信号分析软件的基础上开发了旋转机械阶比分析软件(OrdTra)。OrdTra软件实现了对平稳信号和非平稳信号的在线和离线的阶比分析。文中主要研究了软件设计和编程技术、平台结构、多线程和网络通信等问题。 最后,从软件的使用角度通过实验全面验证了OrdTra各个工程模块的有效性和实用性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵宏伟;张清华;夏路易;;证据理论在旋转机械并发故障诊断中研究的进展[J];广东石油化工学院学报;2011年04期
2 李晖;梁树甜;;模糊模式识别在旋转机械故障诊断中的应用[J];船电技术;2011年09期
3 江志农;徐文明;;基于CBR的旋转机械故障诊断专家系统的设计[J];组合机床与自动化加工技术;2011年08期
4 周文利;郑宇;;基于VxWorks的旋转机械状态监测系统[J];仪表技术与传感器;2011年07期
5 谭青;谢燕琴;刘文倩;;球式自动平衡装置在二倍频激励下的动态特性[J];噪声与振动控制;2011年04期
6 王峰;熊华林;;旋转机械运转过程中的随机动力学分叉[J];煤炭技术;2011年07期
7 熊炘;杨世锡;周晓峰;;旋转机械振动信号的固有模式函数降噪方法[J];浙江大学学报(工学版);2011年08期
8 周斌;赵光明;陈雷;;基于虚拟仪器的车辆传动系统扭振测试与分析[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2011年04期
9 任凌志;于德介;彭富强;皮维;;基于多尺度线调频基稀疏信号分解的齿轮故障信号阶比分析[J];机械工程学报;2011年13期
10 王庆云;王辉林;;加工中心旋转机械振动测试与故障分析[J];机械研究与应用;2011年03期
11 李孟麟;段发阶;欧阳涛;叶德超;;基于叶尖定时的旋转机械叶片振动信号重建[J];机械工程学报;2011年13期
12 杨通强;龚烈航;郑海起;唐力伟;武瑞东;;瞬态信号边际谱中故障特征频率的定常化提取[J];中国工程机械学报;2011年02期
13 李浩;张小栋;张倩;李程启;;基于Java的模块化远程监测分析系统设计与实现[J];机械与电子;2011年08期
14 齐永利;朱平良;李江柏;;通风电动机组不平衡故障分析研究[J];中国设备工程;2011年07期
15 丁彩红;董怀宝;邹鲲;;开发面向工程的检测与诊断综合实验系统[J];实验室研究与探索;2011年06期
16 罗莉;;新国家标准简介[J];中国标准导报;2001年01期
17 欧阳涛;段发阶;李孟麟;孔祥洪;;恒速下旋转叶片同步振动辨识方法[J];天津大学学报;2011年08期
18 钱勇;刘庆华;刘晓琳;;多谐波信号的基频估计[J];桂林电子科技大学学报;2011年03期
19 常永清;;汽轮机机组联轴器对中问题的探讨[J];中国石油和化工标准与质量;2011年06期
20 周先辉;岳林;;基于LabVIEW的多功能转子故障模拟测试系统设计[J];南阳理工学院学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 亢宝田;甄月平;;旋转机械碰摩故障的识别与诊断[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
2 王荣;贾民平;;旋转机械振动监测传感器优化布置研究[A];第9届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN'2010论文集[C];2010年
3 李婧;叶帆;;基于LabVIEW的旋转机械远程故障监测系统设计[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
4 黄建军;杨世锡;李志农;严拱标;;旋转机械远程状态监测与故障诊断系统的开发[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
5 蔡霆;杨建刚;高亹;谢东建;;旋转机械激光对中技术研究[A];振动工程学报(工程应用专辑)[C];2001年
6 樊雷;刘玉君;;基于虚拟仪器技术的旋转机械远程故障诊断研究[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年
7 席文奎;刘少勇;熊树钦;袁小阳;李宗斌;;滑动轴承协同数据库的研究[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年
8 钱毅;;旋转机械可靠性数据库建立[A];核工业集团公司第八届可靠性成果发表会论文集[C];2006年
9 刘渊;;旋转机械橡胶密封圈失效问题分析及解决[A];核工业集团公司第八届可靠性成果发表会论文集[C];2006年
10 乐运国;张青梅;李遇春;;旋转机械的振动计算[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵晓平;旋转机械阶比分析研究与软件实现[D];南京航空航天大学;2009年
2 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
3 鞠萍华;旋转机械早期故障特征提取的时频分析方法研究[D];重庆大学;2010年
4 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
6 许琦;粗糙集理论在旋转机械故障诊断技术上应用的研究[D];南京工业大学;2003年
7 李吉;旋转机械结构噪声及其控制机理的研究[D];大连理工大学;2002年
8 冯长建;HMM动态模式识别理论、方法以及在旋转机械故障诊断中的应用[D];浙江大学;2002年
9 胡劲松;面向旋转机械故障诊断的经验模态分解时频分析方法及实验研究[D];浙江大学;2003年
10 杨炯明;虚拟式旋转机械特征分析仪系统的研究与应用[D];重庆大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖坤鹏;基于周期平稳性的旋转机械振动信号分析方法[D];长沙理工大学;2007年
2 肖睿;基于热力参数的旋转机械故障诊断[D];重庆大学;2004年
3 宋龙龙;非平稳旋转机械故障诊断中的时—频阶比分析研究[D];北京交通大学;2012年
4 李江伟;便携式大型旋转机械故障诊断系统[D];广东工业大学;2002年
5 王洪;旋转机械故障诊断新方法的应用研究与振动监测诊断系统的开发[D];华北电力大学(北京);2003年
6 栗青;集成神经网络在旋转机械故障诊断中的应用[D];沈阳工业大学;2002年
7 王俨剀;旋转机械机组群状态监测与故障诊断系统研究[D];西北工业大学;2003年
8 何树波;基于隐Markov模型的旋转机械故障诊断系统的研究[D];浙江大学;2003年
9 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
10 王维珍;Hilbert-Huang变换在旋转机械故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈利群;集研发与销售于一身的小分队[N];中国航天报;2007年
2 本报通讯员 秦夏本报记者 沈谦;智慧比汗水更重要[N];陕西日报;2007年
3 高艺明;明星产品的市场攻略[N];中国航天报;2006年
4 ;ANSYS10.0新功能[N];中国航空报;2005年
5 ;民族高端计算成果献力能源“自强”[N];人民邮电;2006年
6 张宏庆 计方胜;青春在挑战中闪光[N];中国航空报;2010年
7 陈谏评王丹宁 牛娜 梁雅玲;陕鼓奋力推进大型装备国产化[N];中国企业报;2007年
8 ;装备辅机制造业结构亟待调整[N];中国工业报;2003年
9 ;技术“求同”与“求异”双向发展[N];中国电子报;2009年
10 敏琦;浪潮天梭中标兰州风能研究中心[N];国际商报;2006年
中国知网广告投放
 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