基于欠定盲分离混合矩阵估计的旋转机械故障诊断研究及应用

发布时间：2024-05-11 11:54

　　旋转机械是生产中的关键设备,在制造业、新能源产业、航空航天等领域都有广泛应用。旋转机械一旦出现故障,轻则会导致生产中断,带来经济损失,重则会发生严重的机械事故,甚至造成人员伤亡。所以对旋转机械的运行状态进行实时监测,以便对机械故障及时做出诊断并采取相应的拯救措施阻止安全事故的发生。滚动轴承是旋转机械的重要组成部分,当滚动轴承发生故障时,其振动信号呈现非平稳特性,且常常面临干扰或多故障混合的状况。本文以滚动轴承为研究对象,以滚动轴承故障混合信号分离为目的,研究欠定盲分离混合矩阵估计方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用。首先,分析盲源分离的发展现状以及盲源分离在机械故障诊断中的应用,对盲源分离与欠定盲源分离的基本理论进行研究,进一步分析影响混合信号欠定盲分离效果的原因,并给出盲源分离性能评价指标。其次,从信号稀疏性入手,给出信号纯净度的参数求解方法,研究信号稀疏度与信号纯净度对欠定盲分离混合矩阵估计的影响,并给出通过单源点检测提高信号纯净度的方法。该方法将混合信号中的单源点进行筛选,组成新的信号样本,进而估计混合矩阵。并进行仿真实验及滚动轴承故障实验研究,验证了单源点检测方法能够明显改善信号...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1盲源分离步骤

理、天线和阵列处理等领域。目前，一些机械学科领域内的学者们也逐步将其应用于旋转机械的故障诊断中。本章主要介绍盲源分离算法的一些基本理论、常用方法以及算法的性能评价准则，为后续旋转机械，特别是滚动轴承的故障诊断工作做好充分的理论准备。2.2盲源分离的基本理论“盲源”信号处理中所存....

图2-2盲源分离线性瞬时混合模型

的数学模型之间混合通道关系的不同，盲源分离的混合类型有又可分为瞬时混合与卷积混合，接下来对盲源分离时混合模型由式(2-1)表示，YtAStnt信号，S(t)为源信号，A为未知的混合矩阵，n(t)为线性混合又能够没有时延的被采集是盲源分离中最求接收信....

图2-3盲源分离线性卷积混合模型

-9-图2-3盲源分离线性卷积混合模型，混合信号不再是简单的瞬时混合。混合模型性混合形式必然也会存在非线性混合模式，信号进)表示。YtFAStnt混合信号，S(t)为源信号，n(t)表示噪声信号，F[·知的混合系统。忽略噪声的影响，....

图2-4盲源分离非线性混合

A为未知的混合系统。忽略噪声的影响，盲源分离非线性混合模型可由图2-4描述。

本文编号：3969914