小波分形理論在柴油機故障診斷中的應(yīng)用.pdf

1、　　振動信號分析為機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷提供了有效途徑，同時瞬態(tài)信號或時變信號往往反映了重要的故障信息。分形是研究非線性問題的科學，將它應(yīng)用于復雜機械系統(tǒng)的故障診斷中，能夠把機械系統(tǒng)狀態(tài)的復雜變化用簡單的數(shù)字-“分數(shù)維”的變化來表征，能給出狀態(tài)變化的量化指標，減少狀態(tài)的表征參數(shù)，從而使診斷輸出結(jié)果更加明顯、直觀。為了彌補單一分數(shù)維的不足，本文在總結(jié)和汲取前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合小波與分形理論，對柴油機表面振動信號進行分析研究。

2、　　應(yīng)用搭建的振動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對柴油機振動信號進行數(shù)據(jù)采集和保存。同時，該系統(tǒng)還能夠用于柴油機振動的狀態(tài)監(jiān)測，對振動波形進行實時顯示，對歷史振動加速度生成報表等?！　∫虿裼蜋C表面振動信號存在強噪聲，文中采用小波收縮去噪技術(shù)，利用正交小波變換和高斯隨機變量的性質(zhì)，對信號的小波分解系數(shù)閾值量化，無失真的還原出真實信號。　　為了深入了解振動信號的非線性特征，采用了小波包信號提取算法，提取感興趣的信號頻段，以便于對其進行進一步分析。　　在

3、比較了半方差法與盒維數(shù)法之后，發(fā)現(xiàn)盒維數(shù)法分析結(jié)果線性回歸相關(guān)度高度顯著，且其計算方法簡單直觀，因此本文采用盒維數(shù)法對振動信號進行分析。通過對正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下柴油機振動信號的分析，發(fā)現(xiàn)在故障狀態(tài)下振動波形分數(shù)維有所增大，在特定頻段增大趨勢尤為明顯，即其非線性與突變成分顯著增加。因而通過比較機械設(shè)備不同狀態(tài)下分形盒維數(shù)在敏感頻帶上的變化，能夠有效地提取機械在故障狀態(tài)時表現(xiàn)出的非線性和突變信息。通過比較機械設(shè)備運行期間頻帶內(nèi)分形盒維數(shù)的