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.     

小波尺度函数在旋转机械故障诊断中的应用

运用小波分析的尺度函数,在进行小波分解后,进一步进行傅里叶变换．能够提取其他方法无法得到的故障特征信号,为故障诊断提供了一种新的分析手段。对Jeffcott转子的不平衡和刚度不对称等故障分析验证了该方法的可行性和实用性。最后讨论了小波变换级和噪声对尺度函数分析方法的影响,表明小波尺度函数的降噪作用是十分明显的。     

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.     

一种基于人工免疫的模糊核聚类算法

针对模糊聚类及核聚类算法存在的初值敏感及易陷入局部极值点的问题,提出了一种基于人工免疫的模糊核聚类新算法。新算法将基于核的模糊聚类方法与人工免疫进化算法相结合,借鉴生物免疫系统中免疫细胞克隆和记忆、亲合力成熟等机理,采用克隆选择机制对抗体进行逐代克隆、高频变异及抑制操作。相对于模糊聚类及核聚类算法,新算法能快速地获得全局最优解。仿真数据、IRIS数据和空气压缩机运行数据测试结果证明了新算法的可行性和有效性。     

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。     

基于WEB的液压系统故障诊断专家系统的开发

根据工程机械液压系统工况特点,设计了基于WEB的液压系统故障诊断专家系统。介绍了专家系统的总体结构;着重论述了该专家系统的知识库的构成及其内部的推理机制。系统利用了WEB数据库及网页编程的技术特点,充分发挥。Internet收集、共享知识和数据的优势,改善了诊断专家系统的性能并扩展增强了系统的诊断功能。在专家系统的内部推理机制上利用了专家系统的正向推理及深度优先的搜索方式。已将该系统运用到某工程机械的推铺机液压系统的故障诊断中,收到了很好的效果。