基于核函数方法的机械故障诊断方法研究

发布时间：2021-11-08 06:18

　　核函数方法是将线性方法推广为非线性方法的一种强有力技术,是一种非线性数据处理技术手段。本文结合国家自然科学基金（编号:50775208）、河南省教育厅自然科学基金（编号:2006460005,2008C460003）,对核函数方法在机械故障诊断中的应用进行了深入研究。其主要内容包括以下几个方面:第一章,论述本课题的提出及其意义,综述了核函数方法的发展和在机械故障诊断领域中的应用现状,提出了本论文的主要内容及创新之处。第二章,论述了核函数方法的理论基础,深入研究了核空间理论、核函数及其性质、选择核函数的充要条件以及核函数的非线性映射,本章是整篇论文的理论基础。第三章,基于核函数主元分析保留了主元分析的优点并具有处理非线性能力的优势,提出了基于核函数主元分析的机械故障诊断方法。该方法通过核函数映射将非线性问题转换成高维的线性特征空间,然后对高维特征空间中的映射数据作主元分析,提取其非线性特征,并应用到转子故障和滚动轴承故障模式识别中,并与主元分析方法进行对比分析,实验研究表明,该方法能较好的对机械故障进行识别。结合全矢谱和核函数主元分析的各自优点,提出了一种基于全矢谱核函数主元分析的旋转机... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一转子故障的KPCA第一主元分布

由式(3一19)可知，径向基高斯核函数涉及到参数;的选择，不同的;值对分类效果具有很大的影响。这里以第一主元为例，讨论参数;的选择对分类效果的影响。图3一5(a)、(b)、(e)、(d)、(e)分别给出了r分别取0.3、0.4、0.5、0.6、0.7时故障识别结果。由图3一5可知，;=0.3时，除滚动体故障能够识别外，外圈故

实验是在DrKettnethA.娜aro实验数据下进行分析比较的。实验装置如下[37，38】.图3并实验装置在该实验中，实验支架由功率为2马力的电动机(左)、扭矩传感器/译码器(中)、测力计(右)和电器控制装置(上图没显示出)组成。测试轴承支撑电动机轴，利用电镀加工技术在直径为7而15，l物115， 21mils，25而15和40mils(lmil=0.001inches)轴承处设置单点故障。我们利用吸附在具有磁性机体上的加速度传感器来获得振动数据。在电动机机架的驱动端和鼓风端，传感器被放置的12刻度位置。用16信道的数字录音记录器记录振动信号并以文件形式保存为matlab格式。以每秒12000样本点采集来获得主动端轴承故障实验数据。转速和功率数据通过扭矩传感器/译码器手工记录。外滚道故障是固定的，因此，相对于轴承承载区设置的故障对电动机/轴承系统的振动响应有直接的影响。为了量化测试结果

【参考文献】：
期刊论文
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[2]小波变换域双谱分析及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 李军伟,韩捷,李志农,郝伟.  振动与冲击. 2006(05)
[3]基于核函数估计的转子故障诊断方法[J]. 李巍华,史铁林,杨叔子.  机械工程学报. 2006(09)
[4]KICA模型选择及其在消除脑电信号伪差中的应用[J]. 杨辉华,王行愚.  华东理工大学学报(自然科学版). 2006(04)
[5]基于特征样本的KPCA在故障诊断中的应用[J]. 范玉刚,李平,宋执环.  控制与决策. 2005(12)
[6]核主元分析在透平机械状态监测中的应用[J]. 廖广兰,史铁林,黄弢,李巍华.  振动、测试与诊断. 2005(03)
[7]基于有监督核函数主元分析的故障状态识别[J]. 王新峰,邱静,刘冠军.  测试技术学报. 2005(02)
[8]基于核函数PCA的齿轮箱状态监测研究[J]. 廖广兰,史铁林,来五星,姜南,刘世元.  机械强度. 2005(01)
[9]基于核独立成分分析的人脸识别[J]. 张燕昆,刘重庆.  光学技术. 2004(05)
[10]基于核独立成分分析的盲多用户检测算法[J]. 席聪,张太镒,刘枫.  西安交通大学学报. 2004(04)



本文编号：3483174