基于EMD和Hilbert解调的齿轮箱故障诊断

针对复杂的齿轮箱振动信号难以提取出故障特征频率的问题,提出了一种将希尔伯特包络解调技术与经验模式分解(EMD)相结合的分析方法。首先对齿轮箱的故障信号进行了EMD分解,得到了本征模态函数(IMF分量),再对IMF分量进行了包络解调,得到了其调制信号,结合调制信号的频率成分可初步判断出齿轮箱中出现故障的齿轮;然后根据IMF分量与初始信号之间相关系数的大小,选择相关系数较大的分量重构信号,相当于对初始信号进行滤波;最后对重构的信号以啮合频率及其倍频为中心频率进行了带通滤波,对得到的信号进行了包络解调分析,再次进行了故障诊断,以验证故障诊断的准确性。整个过程通过对齿轮箱实测故障信号的分析加以验证。研究结果表明,该方法能够准确地提取出齿轮箱的故障特征频率,从而可以对齿轮箱故障进行有效地诊断。     

转子实验台闭环控制系统研制

研制了以单片机为核心转子实验台闭环控制系统,该系统具有转速测量和PID控制、振动信号采集、过流保护、电机励磁与驱动、串行通信等多种功能。系统既可独立工作,又可通过串行通信接口接收计算机发出的操作参数运行。编制了基于LABVIEW的测控实验软件,学生可通过该软件设定各种PID参数来获得不同的控制效果,还可开展多项创新实验,培养学生独立工作的能力。     

基于部件的分层智能诊断系统研究

为提高智能故障诊断系统对复杂机械设备的诊断能力,提出基于部件的人工神经网络专家系统诊断模型,根据机组结构模型,采用面向对象的知识库构建方法,集成了人工神经网络诊断技术和基于规则的诊断技术,提高了诊断的效率。     

轴心轨迹自动识别及其在旋机诊断中的应用

提出了一种基于Zernike不变矩特征和神经网络分类器的轴心轨迹自动识别方法.通过对原始Zernike矩特征进行二次提取和处理,获得了对轴心轨迹识别更为敏感的矩特征量,降低了后续神经网络分类器设计的难度.仿真研究表明,基于Zernike矩的轴心轨迹识别方法,其识别精度优于常用的几何矩方法.将所提方法应用于汽轮发电机组和高速离心压缩机组轴心轨迹的自动识别,并结合频谱能量分布特征进行故障诊断,结果表明,引入轴心轨迹特征可以有效地提高旋转机械故障诊断的精度.     

武钢4#高炉布料齿轮箱在线状态监测与分析诊断系统

介绍齿轮箱在线工况监测与故障分析诊断系统的设计思路，基本构成以及主要功能。系统采用工业控制计算机实现齿轮箱工况的不间断连续监测，并应用于炼铁高炉布料器齿轮箱的工况在线监测与分析诊断。提出了综合应用齿轮箱振动信息以及电机电流进行分析诊断的方法，为低速齿轮箱的故障诊断提供了一条可行的途径。     

基于RCM的数控机床维修管理研究

以数控机床为例,通过对RCM实施以及设备的可靠性分析的阐述,按RCM思想对设备的可靠性和故障后果,经过逻辑决断和有效性分析,确定设备的维修工作和工作周期,制订出相应的维修管理对策,说明RCM在设备维修中的应用.结果表明,RCM的应用有益于提高设备维修效率和准确度,其在设备维修管理中有良好的应用前景.     

振动故障信号的软件积分研究与应用

分析了常用软件积分方法及其误差产生的原因,采用基于时域插值和FFT变换的波形修正算法进行改进。在时域插值后积分,利用最小二乘法拟合并去除积分后信号波形的趋势曲线;在频域使用FFT变换滤除积分后信号的趋势成分,修正积分后的曲线。汽轮发电机组振动分析表明,基于FFT变换的波形修正算法得到了较好的效果,为判断机组运行状态、进行故障诊断提供了依据。     

基于PIC的步进电机细分控制器

为了实现永磁式步进电机的细分控制,采用PIC18F2331单片机作为主控单元接收外部的脉宽调制（PWM）步进电机控制信号,并辅之以外部功率驱动电路完成了步进电机细分控制器的硬件设计,并应用C语言编写了相应的PWM信号至步进电机控制信号的转换程序,实现了对2／4相步进电机的开环细分控制。此外,还利用单片机的串行通信模块,设计了与计算机的串行通信电路,方便了系统的调试和监控。测试结果表明,该控制器能实现对步进电机的细分控制。     

状态监测系统的优化策略

根据状态监测系统的特点和传统开发和维护模式中存在的问题,提出了一些优化策略,如系统总体结构的分级构造和信息屏蔽等,并在此基础上讨论了系统功能模块组件化的具体实现,这些策略和方法对提高系统的可移植性、通用性和开放性,有效缩短开发周期,降低开发造价具有重要意义。     

状态监控系统的优化策略

根据状态监测系统的特点和传统开发和维护模式中存在的问题 ,提出了一些优化策略 ,如系统总体结构的分级构造和信息屏蔽等 ,并在此基础上讨论了系统功能模块组件化的具体实现。这些策略和方法对提高系统的可移植性、通用性和开放性 ,有效缩短开发周期 ,降低开发造价具有重要意义。