液压泵劣化程度的评估方法研究

发布时间：2017-09-23 22:25

  本文关键词：液压泵劣化程度的评估方法研究

  更多相关文章： 液压泵 状态评估 隐马尔科夫模型 局部均值分解 集对分析 支持向量聚类

【摘要】：液压系统在现代工业生产中起着越来越重要的作用,而液压泵作为液压系统的关键部件,对它的监控和评估对于保持整个液压系统的健康运行具有重要意义。本文以液压泵为研究对象,研究了液压泵劣化程度的评估方法。由于提取的液压泵振动信号不可避免地受到噪声的干扰。因此,对信号进行有效处理可以减轻噪声的干扰,增加诊断的可靠性。局部均值分解(LMD,Local Mean Decomposition)是一种新的信号处理方法,非常适合于液压泵的非平稳信号的处理。本文在详细地分析其分解原理的基础上,针对目前算法分解效率较低的问题,提出了一种改进的方法。其次,本文在针对隐马尔科夫模型用于评估问题时只是将待评估样本与正常阶段样本进行比对以及退化阶段的划分带有主观性的缺点,提出了基于隐马尔科夫模型的综合评估方法,并通过美国辛辛那提大学公布的轴承的全寿命数据验证了所提出方法的有效性。最后,在实验室人工模拟不同程度的轴向柱塞泵松靴故障和中心弹簧失效故障,通过使用局部均值分解方法对信号进行前期的处理,进而使用本文所提出的基于隐马尔科夫模型的综合评估方法对液压泵进行了劣化程度的评估,并与传统的隐马尔科夫模型进行对比,验证了本文所提出方法的有效性。
【关键词】：液压泵 状态评估 隐马尔科夫模型 局部均值分解 集对分析 支持向量聚类
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 信号处理方法11
• 1.3 健康状态评估的主要方法11-15
• 1.3.1 基于指标的评估12
• 1.3.2 基于模式分类的评估12-13
• 1.3.3 基于物理模型的方法13
• 1.3.4 基于统计理论的方法13-15
• 1.4 隐马尔科夫模型研究现状15-16
• 1.5 局部均值分解研究现状16
• 1.6 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 局部均值分解方法18-30
• 2.1 局部均值分解的分解过程18-21
• 2.1.1 局部均值函数和包络估计函数18-19
• 2.1.2 滑动平均19
• 2.1.3 局部均值分解的基本步骤19-21
• 2.1.4 局部均值分解的循环终止条件21
• 2.2 目前局部均值分解算法中所存在的问题21-23
• 2.3 基于三次样条插值的局部均值方法不收敛的原因23
• 2.4 局部均值分解方法的改进23-25
• 2.4.1 基于埃尔米特(Hermite)的插值方法24
• 2.4.2 改进的局部均值分解方法24-25
• 2.5 仿真信号和轴承信号分析25-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 基于隐马尔可夫模型的综合评估方法30-49
• 3.1 隐马尔科夫模型的基本理论30-36
• 3.1.1 隐马尔科夫模型的参数30-31
• 3.1.2 隐马尔可夫模型的三个基本问题31
• 3.1.3 隐马尔可夫模型的三个基本问题对应的算法31-35
• 3.1.4 连续隐马尔可夫模型35
• 3.1.5 多观测值序列的隐马尔科夫模型35-36
• 3.2 支持向量聚类(SVC)36-37
• 3.3 集对分析理论37
• 3.4 基于隐马尔科夫模型的综合评估方法37-39
• 3.5 实验验证39-46
• 3.5.1 基于隐马尔科夫模型的综合评估方法模型训练41-44
• 3.5.2 基于隐马尔科夫模型的综合评估方法模型测试44-46
• 3.6 与基于传统指标的评估方法比较46-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第4章 基于隐马尔可夫模型综合方法的液压泵劣化程度评估49-62
• 4.1 液压泵信号采集49-51
• 4.1.1 实验系统的组成49-51
• 4.1.2 实验过程51
• 4.2 正常和三种程度松靴故障的实验结果分析51-55
• 4.2.1 松靴故障工况下基于隐马尔科夫模型的综合评估方法的模型训练51-53
• 4.2.2 松靴故障工况下基于隐马尔科夫模型的综合评估方法的测试53-55
• 4.3 松靴故障工况下与基于传统指标评估方法的比较55-56
• 4.4 正常和三种程度中心弹簧磨损故障的实验结果分析56-60
• 4.4.1 弹簧故障工况下基于隐马尔科夫模型的综合评估方法的模型训练56-58
• 4.4.2 弹簧故障工况下基于隐马尔科夫模型的综合评估方法的测试58-60
• 4.5 弹簧故障工况下与基于传统指标的评估方法比较60-61
• 4.6 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要研究成果68-69
• 致谢69

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