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小波变换在故障诊断中表征信号奇异点的应用

机械设备故障诊断技术作为一门科学,有两个 很重要的方面:一是如何进行故障检测;二是如何有 效的进行故障分离和识别。 小波变换(wavelettransfo1’m)是20世纪80年代 后期发展起来的应用数学分支,是一种时间一频率 分析方法,而且具有在时、频两域突出局部特征的能 力,因而被誉为分析信号的数学显微镜。它能在具 有足够时间分辨率和高一频率分辨率的前提下,对信 号中的短时高频成分进行分析,又能在很好的频率 分辨率下对信号中的低频进行估计,因此它非常适 合非平稳信号和奇异信号的检测石’,’〕。而短时傅里 叶变换的主要缺点是分析窗的形状,长短一旦选定, 信号分析中的时间分辨率、频率分辨率便固定不变, 不能满足高分辨率分析的需要,如精确定位信号突 变点的检测。 故障信号包括故障时刻和类型等重要信息,发 生故障时,信号有突变,表现出奇异性,因此把小波 变换优秀的时频分析能力应用到故障处理中,进行 故障检测、提取和识别,具有重要的实...  (本文共3页) 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

数据驱动的多元统计故障诊断及应用

随着信息科学技术的快速发展,国防和国民经济各个领域的大型机械系统、工程系统和自动化系统复杂性与自动化程度不断提高,人们迫切需要提高整个系统的可靠性、可维修性和安全性。由于系统在运行过程中是一个相互影响的统一整体,其不同设备之间存在着密切的联系且同一设备不同部分之间也含有紧密的耦合,使得发生的故障难以准确的判断和定位,若不能将其及时诊断并排除就会导致设备甚至整个系统不能有效正常运行,严重的故障会造成灾难性事故。由于计算机技术及各种智能仪表在工业过程中的广泛应用和不断发展,反映系统运行状况的海量过程数据被采集并存储下来。如何利用这些积累的海量离、在线运行数据,在难以建立起系统机理模型进行故障诊断的情况下,通过分析数据特征及其内在规律实现对工业过程及其相关设备的故障诊断,最终到达提高产品质量、保证生产安全、减少经济损失的目的,成为近年来工程和学术界的研究热点之一。为此,本文从大型自动化系统的运行状态特点和动态非平稳过程的诊断需求分析出...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

电网高级智能故障诊断系统中关键技术的研究

电网的安全运行越来越依赖于对各种信息的有效分析和处理。电力系统发生故障,尤其是大面积复杂故障后,仅依靠来自SCADA系统和微机保护间隔单元的保护、开关接点的变位数字量信息,调度员难以做出准确判断。而来自继电保护和故障录波器的信息越来越成为事故分析和系统恢复的重要依据。对这些信息进行分析,可以得出系统异常时的故障类型、故障位置、故障相别、故障前后的相量、保护及开关动作事件、事件时序(SOE)等;对来自多个厂站的保护和录波信息进行综合分析,可使调度中心迅速掌握电网真实故障情况,以及继电保护、开关和重合闸的动作行为,这对调度员迅速做出正确判断并恢复系统供电创造了条件,同时有助于继电保护人员和调度员利用故障数据进行事后分析。本文充分利用高压/超高压电网中故障录波器记录的原始海量故障录波数据,及录波数据中的暂态信号,借助新的数学方法如小波、神经元网络、时态逻辑技术等,对传统电网故障诊断中的系列算法进行了改进和创新,取得了以下主要成果:◆提...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

中北大学
中北大学

小波变换在齿轮箱故障诊断中的应用

由于现代动力设备日趋大型化、自动化、复杂化以及市场竞争的日趋激烈化,人们对它的故障诊断准确性和快速性提出了更高的要求。齿轮传动是动力设备中最常见的传动方式之一,对其传动系统进行状态监测及故障诊断具有重大的意义,不仅可缩短维修时间、降低维修成本,还可以提高诊断速度。本文围绕小波变换在齿轮箱故障诊断中的应用进行了理论研究和试验分析,将采用小波变换进行时频分析的方法应用于动力设备故障诊断做了系统的分析。以JZQ250齿轮箱为研究对象,根据实际状况下齿轮箱的故障机理和振动特点,设计了齿轮箱状态监测与故障诊断试验方案、测取齿轮箱振动加速度信号,并用小波和小波包对其进行降噪预处理。在此基础上,针对齿轮崩齿故障进行了振动信号的小波变换并提取故障特征信息,另外还对轴承外圈点蚀故障就进行了振动信号的功率谱分析。试验表明,该方法可以有效地对齿轮箱故障进行分析和诊断。研究结果表明,小波变换在时域和频域同时具有良好的表征信号局部特征与特征提取的能力,可...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

基于小波变换和Lipschitz指数的水泵故障诊断研究

水泵是许多工业生产过程中的关键设备,尤其是核电站给水泵以及循环冷却泵等水泵机组,一旦发生故障将会造成巨大的经济损失和严重的社会影响。因此,有必要对水泵故障先兆进行及时诊断,以提高水泵机组运行的可靠性。目前,国内外用于水泵机组故障诊断的方法有频谱分析、功率谱估计、小波分析、故障树等方法,由于水泵故障的复杂性和多样性,单独依靠这些方法往往只能粗略地知道水泵是否存在故障及发现部分故障,而对于早期故障却难以及时发现。考虑到水泵设备发生故障时,其振动信号往往包含奇异性成分,因此可以从振动信号的奇异性分析入手进行水泵故障诊断研究。小波变换模极大值(WTMM)是在小波变换基础上建立起来的一种分析信号奇异性的有效方法,信号奇异性程度通过Lipschitz指数的大小反映。通过WTMM和Lipschitz指数相结合的方法对振动信号进行分析处理得到故障特征值,对大量故障特征值训练得到故障模型知识库,再根据模型匹配的方法得到疑似故障集,最后对疑似故障集...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油学院
西南石油学院

长距离输气管道系统事故诊断技术研究

作为五大运输行业之一的管道运输系统,以其环保、经济、快捷等优点,在国民经济中的地位越来越为突出。随着我国西部开发战略的实施,必将有大量的油气管道投入建设和运行。然而由于管道的自然寿命和人为因素等的影响,管道泄漏事故频繁发生,不仅造成大量资源的损失和环境污染,还带来了重大的人身伤亡事故。由于天然气在输送时不可能完全脱水,且多是高压下输送的,因此随着气体在管道内的流动,压力和温度的降低,可能会形成水合物,在低洼部位会积水,甚至会产生冰堵事故。同时由于管道内壁的腐蚀物以及天然气的沉积物,势必影响管道运行,所以要进行清管作业,但是也会清管球堵塞事故。压气站的设备不仅复杂,而且种类多,故障多样,如果不进行及时维修,会致使更大的故障发生。为此,研究一套输气管线的事故诊断系统,及时发现事故,确定事故地点及故障类型,以达到更高的检测灵敏度和更准确的定位精度。为了对管道系统进行事故诊断,必须对采集到的信号进行消噪处理。根据不同的信号以及采样频率,...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>