基于EEMD-马田系统的机械设备关键部件的健康管理研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:edison2920
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术的日益进步与精密仪器的飞速发展,对机械设备的可靠性和安全性要求也逐渐提高,如果没有一套完善的机械设备管理体系对其实施诊断与评估,那么就无法确保机械设备能够有效、顺畅、持续的运行。一旦机械设备的关键部件出现了故障,就会带来各种负担、降低运行效率,甚至引发一系列不良的后果。由于机械设备在运行使用阶段必定经历由正常逐渐到衰退并最终失效的过程。因此,只有对机械设备进行健康管理,获得实时监测信息基础上准确有效地进行故障诊断和健康状态评估,才能够预防突发故障的发生、提高机械设备的可靠性、降低运营成本、保障机械设备能够高效安全地运行。集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)可以将信号分解为多个固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)与余项之和,从而反映信号内在特征信息。马田系统(Mahalanobis Taguchi System,MTS)是一种整合马氏距离、正交表和信噪比进行分类和诊断的模式识别方法,具有独特的分类和降维理论。本文将两者结合并引入到健康管理领域中,深入讨论了 EEMD-马田系统模型在机械设备关键部件的故障诊断和健康评估中的应用。本文的研究工作有以下几个方面:1)健康管理体系的研究。从机械设备的特点出发,在分析了预测与健康管理技术(Prognostics and Health Management,PHM)相关理论研究的背景和局限之后、阐述了机械设备的概念和特点,明确了本文的研究对象是滚动轴承。在此基础上分析了机械设备关键部件健康管理体系并从特征提取、故障诊断、健康状态评估、信息融合四个关键技术具体的描述。在这些描述中不仅仅介绍了各种技术手段的概念和作用,而且给出了彼此之间的联系和区别。2)基于EEMD-马田系统的故障诊断的研究。针对传统的马田系统在使用正交表和信噪比筛选特征变量存在的不足之处,提出了一种使用粗糙集改进的马田系统方法并将其用于解决故障诊断问题。首先使用EEMD对振动信号进行分解,并提取参数作为特征向量输入马田系统中。然后,构建基准空间并验证有效性,通过粗糙集代替正交表和信噪比来优化和筛选指标,从而实现机械设备的故障诊断。故障诊断的实例证明了该方法能够有效的判断滚动轴承的故障类型。3)基于EEMD-马田系统的信息融合方法此处不仅需要考虑到机械设备关键部件的故障诊断问题,而且还关注机械设备拥有各种组件和零部件这个特点。因此,本文使用证据理论融合各种传感器采集到的信息,从而全面地反映出机械设备的故障情况。该方法在使用EEMD-马田系统进行故障诊断的基础上,分别对每种故障模式构造基准空间,从而确立了基本信任分配函数。然后根据证据理论的合成规则完成信息融合的故障诊断。最后再次通过故障实例说明了信息融合方法可以大幅提高机械设备故障诊断的准确性和可靠性。4)基于EEMD-马田系统的健康状态评估方法。为了及时掌握机械设备的变化规律,针对目前健康状态评估研究比较匮乏的现状,提出了一种基于EEMD-马田系统的健康评估方法。归纳和整理出健康状态评估的标准,仅使用正常状态下的数据训练马田系统模型,从而建立全寿命周期的健康评估模型。在此基础上提出了一个健康指标从而便于直观地发现全寿命周期的变化过程。最后利用滚动轴承加速寿命试验的案例来证明该方法的有效性。
其他文献
试验通过P1、P2型与Z型自密实自应力混凝土进行力学性能比较,研究不同配合比及不同养护条件对自应力值的影响;对三联试模测定的混凝土自应力值和自密实自应力钢管混凝土测定
内蒙古经济的快速发展,个人可支配收入成倍增加,个人收入分配的多元化格局逐步形成。居民储蓄存款的高速增长,直接推动了家庭资产的快速增加,并在此基础上,逐步形成了大众富
岩心钻探是地质勘探中经常采用的勘探手段之一。主要是指筒状钻头和钻具在孔底沿圆来碎裂地质岩体,并且会在钻孔中心留下柱状的岩心。主要是应用岩心来研究地质和矿产资源。
在高速移动环境下,OFDM系统由于信道的时变性破坏了子载波间的正交性,而使系统性能急剧下降。针对此问题,该文分析了高速移动产生的信号多普勒扩展的数学模型,提出了一种基于
(目的]总结沈一平主任中医师中西医结合治疗老年急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)的临床经验。[方法]通过跟诊、查房,收集沈师收治的老年AML患者病案,学习最新诊疗指南,
气候与土地利用/覆被变化(Land-use/cover change,LUCC)是全球环境变化中的重要因素。研究二者对植被净初级生产力(Net primary productivity,NPP)的影响是陆地生态系统碳循
四方多晶氧化锆(TZP)是一种应用非常广泛的陶瓷材料,它具有良好的机械性能、特殊的晶体结构以及优异的生物相容性,常被用于制造工程结构部件与工具、3C智能终端与智能穿戴产品、以及生物材料等。然而,TZP材料仍存在脆性大、抗水热老化性能较差等缺点,因此需要从原料组分与制备工艺的角度进一步提高其综合性能,以满足其更深层次的应用与发展。通过引入氧化铝晶须(Aw)的方式,可以很大程度上改善TZP材料的断裂韧
以我国沪深两市2012—2014年问民营上市公司为样本,实证检验民营上市公司高管薪酬与公司业绩的敏感性和高管薪酬粘性,结果表明:民营上市公司高管薪酬与公司业绩呈正相关关系,当公
金融理财综合实验是一门综合性的实践类课程。在分析该课程教学存在问题的基础上,以任务驱动教学法为指导,提出了基于任务驱动的金融理财综合实验教学活动,设计了金融理财综
2月2日,广东省政府新闻办召开疫情防控新闻发布会,明确指出:随着春节返工返学人流增加,社区传播风险增大。同日,中山市防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情领导小组(指挥部)召开电视电话
报纸