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基于盲分离的机械噪声故障诊断研究

冯海涛  
【摘要】: 本论文结合浙江省自然科学基金项目“基于盲分离技术的机械噪声故障诊断研究”(5001004),对机械噪声检测、诊断技术进行了探讨,分析了信号盲分离(BSS)技术及算法在故障诊断中的应用,并在此基础上进行了仿真实验研究;同时,论文还结合横向项目“多机组分布式监测与故障诊断系统”的研究与开发工作,分析了状态监测与故障诊断系统的功能与结构,并对其中的关键模块进行了实现。论文的主要内容如下: 第一章论述了机械故障监测与诊断领域的发展现状及趋势,分析了机械噪声诊断技术的原理及其国内外研究现状、存在的问题和发展趋势;针对机械噪声诊断技术存在的问题,在分析国内、外对信号盲处理的研究及应用现状的基础上,初步引入信号盲分离概念及模型。 第二章介绍了噪声的特性,提出了基本的噪声监测方法;在查阅了有关噪声测量标准的基础上,针对盲分离(BSS)技术的特点,设计机械噪声监测与故障诊断系统的方案。 第三章介绍了基于最小互信息量(MMI)的盲源分离理论及其算法,并用C++实现了该算法,对该算法进行了仿真研究,得到了令人满意的信号分离效果。 第四章分析了基于最大熵的盲源分离(ME)原理与算法,并将其与基于最小互信息量(MMI)算法进行比较;随后,应用多个实例进行仿真研究,对分离效果进行了分析。 第五章分析了机械故障诊断系统结构与功能,阐述了“多机组状态监测与故障诊断”网络系统的解决方案、软硬件功能与结构及其实现,并设计基于盲分离(BSS)技术的噪声监测诊断软件模块。 第六章总结全文的工作,指出信号盲分离技术的应用局限性及其改进方向;同时,分析了其他技术为辅助手段应用可能性,展望了机械噪声故障诊断系统的发展方向。


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