基于虚拟仪器技术的齿轮箱故障诊断实验台设计

在齿轮箱故障诊断实验台的设计中,系统以工作台、传感器、信号调理器、数据采集卡、PC机为硬件开发平台,以LABVIEW为软件开发平台,将虚拟仪器技术运用到齿轮箱的故障诊断系统中,使得系统测试、显示和诊断功能更为强大.     

基于偏最小二乘回归和人工神经网络的齿轮箱故障诊断

提出了一种偏最小二乘回归(PLSR)与人工神经网络(ANN)相结合的故障诊断方法,并将此方法应用于齿轮箱的故障诊断中.首先建立齿轮箱运行状态的PLSR模型,然后建立ANN模型,利用PLSR模型残差和系统参数对ANN进行训练,最后,运用此ANN对齿轮箱实施故障诊断.实验结果表明,该方法能有效地诊断出齿轮箱故障.此外,还将该方法与基于主成分分析(PCA)和ANN的故障诊断方法进行了比较.结果表明,二者诊断精度相同,但作者提出的方法具有更高的模型精度.     

齿轮箱故障的实时监测的原理和系统设计

本文讨论了齿轮箱齿轮传动链相位调制信息的分布规律及传递特性，介绍了齿轮箱故障诊断的实时监测系统的设计。     

基于小波变换的齿轮箱故障诊断

时域同步平均(Time Synchronous Averaging,TSA)信号只包含齿轮啮合频率信号和倍频信号,若齿轮出现故障,会使TSA信号得到某种程度的调制.文章将连续小波变换应用于齿轮箱振动采样的TSA信号,检测和分析齿轮箱的轮齿缺陷,设计并制作齿轮箱故障诊断试验台,通过齿轮全运行周期啮合试验,利用LABVIEW虚拟仪器采集系统采集振动信号,然后利用MATLAB编写相应的程序,绘制出所需信号的波形图,对所采集的数据文件进行信号分析处理,以达到齿轮箱故障诊断的目的,并验证了小波变换对齿轮故障诊断的有效性.     

齿轮箱振动源信号分离系统软件设计与实现

针对齿轮箱振动源信号耦合,难以进行故障诊断的问题,开发了齿轮箱振动源信号分离软件系统。该系统以MATLAB和LabVIEW语言为开发工具,编译了基于COM组件技术的ICA算法和基于LabVIEW的小波包分解和重构算法,实现了独立源信号的分离,有利于信号的识别和故障诊断。     

基于深度自编码网络与模糊推理相结合的矿用齿轮箱故障诊断方法

提出一种基于深度自编码网络与模糊推理相结合的矿用齿轮箱故障诊断方法。通过对完整齿轮、裂齿齿轮和缺齿齿轮3种齿轮工作状态的声信号进行小波分析并建立特征数据库,构建深度自编码网络与模糊推理系统相结合的诊断系统,实现了齿轮故障诊断与辨识。实验结果表明:这种基于声信号的故障诊断方法能够有效检测矿用齿轮箱的运行状况;与传统神经网络诊断方法以及奇异值分解诊断方法相比,该诊断方法对故障状态的辨识准确度分别提高了3.8%和8%。与传统基于振动信号的故障诊断方法相比,基于声信号的诊断方法对故障状态的辨识准确度无明显差别。表明深度自编码网络模糊推理系统同样适用于基于振动信号的矿用齿轮箱的故障特征提取与分析。     

行星轮系故障动力学仿真及其诊断软件开发

行星齿轮箱的诸多传动优点使其越来越广泛地被应用于诸多机械设备中,其振动响应比定轴齿轮箱更为复杂,相应的动力学模型建立及故障诊断成为近年来的研究难点和热点。建立了行星齿轮系统动力学模型;通过对行星齿轮系统动力学模型的求解,并利用MATLAB/Simulink模块对模型进行分析,得到了行星轮断齿时系统的频谱响应特性;同时,运用现代信号处理方法,以面向对象的程序设计语言Visual C++6.0和关系型数据库SQL Server为工具,建立故障诊断类型及信号处理方法数据库,将不同故障特征录入故障库,研究开发了一套行星轮系健康状态监测和故障诊断的软件。运用行星齿轮箱故障诊断实验台对所设计软件进行试验测试,通过试验信号的对比,验证了动力学模型分析结果的准确性以及该软件具有可用性和准确性。     

基于希尔伯特变换的风电机组齿轮箱故障诊断方法研究

齿轮箱作为风电机组关键部件,由于运行环境以及工况的复杂性,易出现故障,严重威胁机组安全稳定运行。因此,对齿轮箱进行故障诊断对确保风电机组稳定运行具有重要意义。在介绍齿轮箱结构特点、故障模式、振动监测的基础上,结合齿轮箱结构特点,给出齿轮与轴承故障特征频率的计算方法。同时采用希尔伯特变换与倒谱分析相结合的方法对齿轮箱振动数据进行分析,提取故障特征频率。经实例验证,该方法能够准确得到齿轮箱故障频率的同时定位齿轮箱故障,实现风电机组齿轮箱的故障诊断。     

狼群优化LVQ神经网络的齿轮箱故障诊断应用研究

为了提高齿轮箱故障诊断的准确度,采用LVQ神经网络来完成齿轮箱故障定位及识别,并借助狼群优化算法来实现模型参数的优化。在齿轮箱故障诊断的建模过程中,引入狼群优化算法,将LVQ神经网络权重和阈值作为狼群个体,随机产生的多个权重和阈值组合个体构成狼群,并根据狼群游走、召唤和围攻等行为,不断更新狼群中个体狼的位置来获取全局适应度最大的头狼,得到最优权重和阈值,确定最优齿轮箱故障诊断模型。经过实验证明:采用基于狼群优化LVQ神经网络的齿轮箱故障分类,分类准确度更高。     

基于经验模态分解法和Hilbert谱的齿轮箱故障诊断

将经验模态分解法(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)和Hilbert谱引入到齿轮箱故障诊断,提出了一种新的齿轮箱故障诊断方法.通过运用该方法和连续小波变换分别对某齿轮箱齿轮齿根裂纹故障振动信号进行分析,结果表明,该方法能更有效地提取齿轮故障信息,提高了齿轮故障诊断的准确性.这种自适应的信号处理方法非常适合分析非线性、非平稳过程.     

自主导航巡逻机器人的行走系统研究

研制了巡逻机器人的行走系统，包括导航系统和双电机驱动系统和控制系统。首先介绍了巡逻机器人的导航系统，包括循线子系统和超声波测障子系统，然后研究了机器人的驱动系统，包括转速检测子系统和驱动电路子系统，最后介绍了行走系统的控制系统结构。根据实验结果证明系统性能良好。     

广义最小二乘法（RGLS）用于阻力控制系统的建模研究

针对拖拉机阻力控制系统这一复杂非线性系统，通过分析与实验确立了系统模型结构，并进而运用广义最不二乘辨识方法（ＲＧＬＳ）建立了其完整的数学模型，从而认定了该系统是一个含死区非线性环节的三阶闭环系统。     

基于TL494的PWM等速送丝电路的设计

分析了电压负反馈配合电流正反馈的送丝调速系统的传递函数,得到了与转速负反馈调速系统性能相同的等效条件。设计了一种基于TL494芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2焊机送丝调速电路。该电路采用场效应管IFR9530驱动,通过脉宽调制(PWM),实现转速的均匀调节,并具有过电流截止保护功能。试验表明,当电源电压由342V变到418V,负载从25N变到50N时,送丝速度的变化率小于5％,符合JB／T9533-1999专业标准要求,并得到在上述条件下,送丝速度的变化率为零的送丝速度。     

4m龙门刨床自适应控制系统研究

文章涉及自适应控制理论的应用问题.对4m龙门刨床控制系统进行改造,以自适应速度控制器取代了常规速度调节器,构成了自适应调速系统.所提出的自适应控制器方案具有抗扰能力强且不需被控对象准确先验知识的特点.性能研究表明,自适应调速系统的方案设计是正确的,控制效果优于常规系统.     

基于比例阀的带钢跑偏电液控制系统设计与分析

针对常用的纠偏系统中电液伺服阀高维修成本等问题，设计了采用比例阀的电液控制系统。利用MATLAB／SIMULINK仿真分析了系统的稳定性，同时分析了系统的动态特性，且针对带钢的蛇形运动分析了系统的正弦响应。结果表明，系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性与控制精度的要求。     

逆变焊机工作可靠性分析

在系统可靠性分析的基础上,讨论了逆变焊机系统可靠性与部件可靠性之间的关系。结果表明,系统可靠度小于系统中可靠性最差部件的可靠度。     

焊接质量管理系统

通过对某造船厂焊接施工记录管理体系的分析，以关系模型为基础，并严格按照规范化理论建立了焊接质量管理数据库系统，其中包括板型材、焊材、焊接工艺参数、探伤、材质跟踪等五个关系模型，采用网络技术和模块化程序设计方法，实现了造船厂焊接工程数据的计算机数据库系统管理。     

实用化CAPP系统平台的研究与开发

构造一个面向制造业的标准化CAPP平台，用户可以在系统平台提供的导航程序的引导下，在较短的时间内，对系统简单用户化后快速投入使用。系统能够在使用中不断积累知识和数据，逐渐由一个通用的系统平台变成一个专用的CAPP系统。从我国国情出发，讨论了实用化CAPP系统平台的可行性、基本目标和关键技术。     

联合运输中驱动液压系统群可靠性分析与计算

为保证联合运输安全,对两车联合运输的驱动液压系统组进行了研究。同步控制是安全运输的关键,对驱动液压系统群和控制系统的可靠性要求很高。因此,必须对驱动液压系统群的寿命预测和可靠性增长进行研究。两车联合运输的驱动液压系统群的可靠性为对象进行了研究,首先对某运输车辆的可靠性模型进行了研究,建立了运输车传动系统的可靠性框图模型;并在此基础上建立了相应的可靠性数学模型;经过MATLAB软件进行计算,得到了驱动液压系统群的可靠性曲线和可靠度。并针对工程实践中的驱动不同步问题建立了驱动液压系统群的故障树模型,对故障树进行了定量和定性分析,最终找出了驱动液压系统的薄弱环节。进而可以在设计过程中就考虑到预防故障的产生,提高系统的设计水平,该方法可有效提高联合运输液压系统群可靠性。     

行走机器人的运动伺服系统设计

根据实际设计要求，设计了行走机器人运动伺服系统，运动伺服系统包括单片机控制系统、直流电机运动控制系统、驱动系统、转速反馈系统等，作者详细研究了运动伺服系统。