基于小波包的齿轮箱故障诊断

提出了一种齿轮箱故障诊断的方法,这种方法首先利用小波包提取齿轮箱振动信号的故障特征域,然后计算特征域上绝对值信号的频谱,以正常信号的频谱和特征域上绝对值信号的频谱的相似程度作为齿轮箱故障与否的判据,将齿轮箱的特征频率和特征域上绝对值信号的频谱相比较来判断齿轮箱的故障模式.将此方法应用于齿轮箱断齿故障的诊断表明,这种方法能够准确地诊断出齿轮箱中的冲击故障.     

基于小波包与倒频谱分析的风电机组齿轮箱齿轮裂纹诊断方法

为实现风电机组齿轮箱及时有效地监测和维护,提出基于小波包与倒频谱分析的风电机组齿轮箱齿轮裂纹诊断方法。该方法针对齿轮裂纹振动信号为转速频率对啮合频率及其倍频调制的特点,利用小波包分解来识别振动信号中的故障特征,通过小波包频带能量监测得到故障部位的啮合频率范围;考虑到倒频谱可以分离和提取难以识别的密集调制信号的周期成分,基于倒频谱识别故障部位的转速频率,综合利用两种频谱分析方法得到的啮合频率和转速频率,能诊断故障部位和类型。实验研究表明,该方法能精确地诊断齿轮裂纹故障,并可以实现对风电机组齿轮在复杂环境中退化状态的监测,预防断齿等重大故障的发生。     

基于NIC-DWT-WOASVM的齿轮箱混合故障诊断

由于齿轮箱中振动信号的复杂性和非平稳性,致使齿轮箱混合故障诊断工作具有一定难度。针对这一问题提出基于NIC-DWT-WOASVM的齿轮箱混合故障诊断方法。首先通过窄带干扰消除(Narrow Band Interference Canceller, NIC)滤除原始信号中齿轮啮合和转轴等窄带干扰信号,接着对信号进行离散小波变换(Discrete Wavelet Transform, DWT),重构小波系数得到小波分量,提取分量的方差作为特征参数构成特征矩阵样本。针对传统优化支持向量机收敛速度慢及容易局部最优等问题,提出鲸鱼算法优化的支持向量机(Whale Optimization Algorithm Support Vector Machine, WOASVM),运用训练样本对WOASVM进行训练得到优化分类模型,将测试样本输入到优化模型中得到诊断结果。为验证方法的有效性,开展了变工况下齿轮箱混合故障实验,通过实验分析及与其他方法的比较,证明方法对于齿轮箱混合故障诊断是有效的。     

基于谐波小波包变换的齿轮箱包络解调分析

齿轮箱发生某些故障时所产生的非平稳信号具有多分量调制的特点,啮合分量及倍频受噪声干扰影响严重且相互交叠,信号频带较宽异常复杂,给故障诊断带来了很大的障碍。在研究谐波小波频段分解与Hibert解调分析的基础上,提出了基于谐波小波包变换的解调分析法的实现过程。该方法首先对预处理后的信号进行三次样条插值并作必要的频谱分析;然后结合频谱特征与齿轮箱故障特征频率的理论计算值,确定所需提取的特征啮合分量;继而确定谐波小波包分解层数与提取的频带带宽,再通过傅立叶变换及反变换得到相应的特征啮合分量;最后采用Hilbert算子对提取出的啮合分量进行包络解调分析。将该方法应用到实际齿轮箱的磨损及点蚀故障的诊断试验中,验证了该方法对任意频段调制信息的精确提取能力,为齿轮箱故障源及故障程度的准确定位提供了可靠的判断依据。     

基于滑动平均与相关向量机的齿轮早期故障智能诊断

早期故障及时检测与预防维护具有很大的经济与安全意义,提出一种基于相关向量机(RVM)的智能故障诊断方法用于检测齿轮早期故障。首先,小波包变换与Fisher准则结合,自动确定最优分解层次,并在小波包树节点能量中提取出具有最大分类能力的全局最优特征;其次,RVM用于训练故障诊断模型;最后,在线监控过程中,对连续监测的特征值做滑动平均滤波,再输入到故障诊断模型。实验表明,该方法具有很高的分类精度,RVM模型比SVM模型更适合在线故障监测。     

基于模糊神经网络的智能故障诊断专家系统

发动机是车辆的核心部件,及时有效地发现并排除故障,对降低维修费用,减少经济损失,增加发动机工作时的可靠性,避免事故发生具有重大的意义。以某型号发动机为研究对象,运用测试技术、信号处理、小波分析、神经网络和模糊控制理论,提出了基于模糊神经网络的智能故障诊断系统。建立了发动机故障信号采集试验台,在试验台上人工模拟3种转速下6种工况,通过加速度传感器采集正常工况和异常工况的振动信号,之后利用小波包技术进行消噪处理,并提取出故障信号的特征值,作为网络训练和测试的样本数据。用样本数据训练和检测自适应模糊神经网络,完成对信号的离线模式识别,之后以测试样本数据实现在线故障诊断,通过仿真分析,取得了很好的诊断效果。与传统的BP神经网络故障诊断方法进行对比,无论在诊断精度上还是学习速度上,模糊神经网络在故障诊断中更具有优势。同时,在专家系统的理论基础上,将模糊神经网络与专家系统进行信息融合,实现数据接口通信,利用网络的自学习能力建立智能故障诊断数据库和诊断规则库,通过程序语言快速高效的设计出智能诊断系统。最后,通过发动机故障诊断实例仿真分析,验证了基于模糊神经网络的智能故障诊断专家系统的可行性。     

基于虚拟仪器技术的汽车齿轮箱故障诊断仪

为了实现齿轮箱各种常见故障的自动检测,对传统齿轮箱故障诊断系统不足进行研究,详细分析了齿轮箱各种故障表征信号的类型,高度集成了各种故障诊断模块,设计出一种新的齿轮箱故障诊断系统一基于虚拟仪器技术的齿轮箱故障诊断仪.该仪器是在VMIDS系统基础上成功研制出来的,试验表明,该齿轮箱故障诊断仪性能稳定,测试结果准确,操作方便易行,具有广阔的运用前景.     

离散小波变换在齿轮箱螺栓拉断故障中的应用

探讨了离散小波变换在齿轮箱故障诊断中的应用 ,通过对测取的齿轮箱振动信号进行离散小波变换 ,可有效提取齿轮箱螺栓拉断的故障信息 ,为今后判断、预防同类事故及事后确定故障部位提供了有效的分析手段。     

离散小波变换在齿轮箱螺栓拉断故障中的应用

探讨了离散小波变换在齿轮箱故障诊断中的应用，通过对测取的齿轮箱振动信号进行离散小波变换，可有效提取齿轮箱螺栓拉断的故障信息，为今后判断，预防同类事故及事后确定故障部位提供了有效的分析手段。     

基于EMD小波阈值去噪和时频分析的齿轮故障模式识别与诊断

建立了齿轮故障系统试验装置,对齿轮传动系统在各种转速与故障状态下进行测试分析,获取了有关振动信号,对齿轮系统的无故障、齿根裂纹、分度圆裂纹、齿面磨损四种状态信号进行特征提取,并对提取的信号进行基于经验模态EMD分解的小波阈值去噪处理,然后对预处理后的信号进行时频分析与诊断。结果表明,采用基于EMD的小波阈值去噪方法比单纯采用小波阈值去噪对测试信号进行预处理,能提高信噪比,并更加有效的提取出故障特征,而在EMD的小波阈值去噪的基础上,再与时频分析方法相结合能够较好的识别不同运转状况下不同种类的故障,如齿根裂纹、分度圆裂纹、齿面磨损等,可用于对实际工程工作的齿轮系统进行故障诊断。     

基于K-means聚类与概率神经网络的模拟电路故障诊断方法

模拟电路已广泛应用于航空电子系统,模拟电路的失效会影响系统的功能,引起系统故障,甚至引发灾难性的安全事故.为快速准确地实现模拟电路的故障诊断,该文引入概率神经网络方法,并针对传统概率神经网络方法中的诊断准确性、诊断效率问题,提出基于K-means与概率神经网络的模拟电路故障诊断方法,定义聚类有效性指标,采用K-mean...     

基于概率神经网络的中央空调故障诊断研究

建立中央空调的静态物理模型，通过抽取特征向量残差，建立中央空调故障状态和特征向量之间的映射关系。通过人工引入故障，对某大楼中央空调运行的现场测量，测量结果经处理后输入概率神经网络，经运算后对中央空调进行故障检测与诊断。结果表明，该方法简单可行，运算时间短，能够实现对中央空调的故障检测与诊断。     

基于小波时频图和卷积神经网络的断路器故障诊断分析

高压断路器操动机构振动信号为非平稳性信号,蕴含着丰富的操动机构工作状态的信息,对操动机构工作状态的检验辨识具有重大意义。提出一种基于小波时频图和卷积神经网络的断路器故障诊断方法。对操动机构振动信号进行连续小波变换生成时频图(CWT),并对时频图进行统一压缩预处理;将预处理后的时频图作为特征图输入卷积神经网络AlexNet模型;通过对网络参数的调整,逐步改进网络模型,有监督地实现对操动机构故障状态的辨识诊断。结果表明,该方法能够有效地运用于断路器操动机构故障辨识诊断,与小波频带能量-RBF、小波频带能量-SVM的故障识别相比,故障识别准确率最高。     

基于噪声和图卷积神经网络的电机故障诊断

文章针对旋转机械设备维护和噪声监测治理的需求,提出了一种基于电机噪声信号和图卷积神经网络的故障诊断算法。该算法对时域数据进行傅里叶变换,将变换后的频域数据转化为图数据,利用提出的新型图卷积神经网络结构对图数据进行训练并分类。搭建电机故障实验平台,完成了6种不同状态的电机噪声信号采集与实验验证。实验结果表明,图卷积神经网络能根据有限的电机噪声信号有效识别出电机故障,并具有一定的小样本学习能力,能够在样本量较少的情况下进行故障分类。对比分析表明,该算法分类准确率优于K最近邻-图算法、一维卷积神经网络、自动编码器和支持向量机等其他算法,为实际工程应用提供了参考。     

基于最优广义S变换和脉冲耦合神经网络的轴承故障诊断

针对滚动轴承故障信号具有明显的非线性和非平稳特征,提出一种基于最优广义S变换和脉冲耦合神经网络(PCNN)的故障特征提取方法。首先采用基于时频聚集性最优化的广义S变换获取轴承故障信号的时频表示,然后利用脉冲耦合神经网络对最优广义S变换时频图进行二值分解,提取二值图像的捕获比序列用于表达故障信号的故障特征。对滚动轴承4种状态信号进行分析,验证方法的有效性。结果表明该方法能够提取出更加有效的轴承故障特征参数,有利于提高轴承故障诊断的精度。     

基于模糊神经网络的机载设备智能故障诊断系统

针对某型飞机机载设备故障多,且具有模糊性、复杂性的特点,本文将模糊逻辑和神经网络相结合,采用模糊隶属函数来描述这些故障的程度,建立了模糊神经网络故障诊断模型.采用图形化编程技术,开发了一种故障诊断推理流程图,方便了用户的开发.该系统依据专家知识和测试数据,可将故障隔离到内场可更换单元(SRU)或某个功能电路.实践证明该诊断系统是有效的,具有推广应用价值.     

小波消噪-HHT的四通阀故障诊断

提出一种基于小波阈值去噪和希尔伯特-黄变换(HHT)的故障诊断方法.先用小波变换实现信噪分离,然后对提纯的信号进行经验模式分解(EMD)和HHT,分析HHT边际谱,进行故障诊断.结果表明,该方法减少了噪声对EMD分解的干扰,能有效地突出故障特征频率成分,提高机械故障诊断率.此外,结果还验证了传感器安装在四通阀顶部能最及时有效地进行故障诊断.     

基于深度置信网络与信息融合的齿轮故障诊断方法

针对齿轮在复杂运行工况下故障特征提取困难,传统故障诊断方法的识别精度易受人工提取特征的影响,以及单传感器获取信息不全面等问题,提出基于深度置信网络(DBN)与信息融合的齿轮故障诊断方法.通过多传感器信息融合技术对每个传感器采集的振动信号进行数据层融合;利用DBN进行自适应特征提取从而实现故障分类.为了避免因人为选择DB...     

优化遗传神经网络及其在机械故障诊断中的应用

提出了一种改进的遗传神经网络算法,该算法综合了遗传算法的全局性和神经网络的并行快速性等特点,有利于克服神经网络存在易陷入局部极小和收敛速度慢的问题,达到了优化网络的目的.此算法应用于磨机故障诊断,通过试验得出对故障模式的识别精度较高,具有较好的应用前景.