旋转机械振动监测软件的开发与故障诊断方法的研究

发布时间：2017-05-15 09:14

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【摘要】：旋转机械在工业生产中占有举足轻重的地位,其正常运行直接关系到企业利益以及人民的生命财产安全。随着工业发展以及实际生产需要的提高,传统的定期维修已经达不到要求,必须对大型的旋转机械进行在线监测,提前发现可能产生的故障以及采取必要的措施避免这些故障的发生。 本文利用VC++6.0以及SQLSever2000开发了旋转机械振动监测与故障诊断专家系统。系统使用VC++MFC中多文档视图框架,具有多图显示、窗口模式等特点,实现了针对转子实验台的在线监测与故障诊断。系统分为设置、数据采集、图谱显示、智能诊断四个模块。使用SQLSever2000建立了数据库,方便数据的存储和调用。图谱显示实现了棒图、波形频谱图、二维全息谱、三维全息谱、轴心轨迹图、转速时程图、Bode图、Nyquist图等监测图谱的显示。智能诊断模块的知识库基于汽轮机的故障知识,采用经遗传算法优化的BP神经网络进行故障诊断,提高了诊断的精确性,能对常见的汽轮机故障进行诊断。最后,在实验室的转子实验台上现场采集数据,对所开发系统的各个模块进行了功能验证,结果符合要求。
【关键词】：状态监测 故障诊断 神经网络 遗传算法
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK268.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 状态监测与故障诊断技术的研究现状11-13
• 1.3 状态监测与故障诊断技术的发展趋势13-14
• 1.4 人工神经网络14-16
• 1.4.1 人工神经网络概述14
• 1.4.2 人工神经元模型14-16
• 1.4.3 神经网络的学习规则16
• 1.5 遗传算法简介16
• 1.6 程序设计开发工具简介16-17
• 1.7 本文研究内容17-19
• 第2章 旋转机械常见的故障机理及其特征19-26
• 2.1 引言19
• 2.2 转子的动力学特性19
• 2.3 转子系统常见故障类型、机理及故障特征19-25
• 2.3.1 转子不平衡19-21
• 2.3.2 转子弯曲21-22
• 2.3.3 转子不对中22
• 2.3.4 松动22-23
• 2.3.5 碰摩23-24
• 2.3.6 油膜涡动与油膜振荡24-25
• 2.4 本章小节25-26
• 第3章 振动监测系统监测部分软件的设计26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 软件开发工具及设计方法26-28
• 3.2.1 基于MFC的VC++编程方法26-27
• 3.2.2 MFC的文档视图结构27
• 3.2.3 SQL数据库与VC++连接的ADO技术27-28
• 3.3 监测软件程序结构28-29
• 3.4 软件界面及功能说明29-37
• 3.4.1 系统主框架及菜单29-31
• 3.4.2 系统设置模块31
• 3.4.3 数据采集模块31-32
• 3.4.4 图谱模块32-36
• 3.4.5 数据库设计36-37
• 3.5 本章小节37-38
• 第4章 智能诊断模块设计38-50
• 4.1 引言38
• 4.2 知识库与推理机38-39
• 4.2.1 知识库38-39
• 4.2.2 推理机39
• 4.3 BP网络与BP算法39-41
• 4.4 遗传算法41-44
• 4.4.1 遗传算法的原理41-42
• 4.4.2 遗传算法的实现42-44
• 4.5 使用遗传算法优化BP算法44-48
• 4.5.1 在神经网络中应用遗传算法的优点44
• 4.5.2 针对神经网络权值学习的遗传算法44
• 4.5.3 应用遗传算法优化神经网络权重的编程算例44-47
• 4.5.4 改进算法的样本验证47-48
• 4.6 故障诊断模块设计48-49
• 4.7 本章小节49-50
• 第5章 振动监测与故障诊断软件的实验测试50-58
• 5.1 引言50
• 5.2 数据采集模块的测试50
• 5.3 图谱模块的实验测试50-57
• 5.3.1 棒图功能测试51
• 5.3.2 波形频谱图功能测试51-52
• 5.3.3 维全息图谱功能测试52
• 5.3.4 三维全息谱图功能测试52-53
• 5.3.5 轴心轨迹图功能测试53-54
• 5.3.6 转速时程图功能测试54
• 5.3.7 Bode图功能测试54-55
• 5.3.8 Nyquist图功能测试55
• 5.3.9 智能诊断模块功能测试55-57
• 5.4 本章小节57-58
• 第6章 总结与展望58-60
• 6.1 全文总结58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士期间取得的成果情况65

【参考文献】

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1 杜元虎,黄文虎;基于案例推理的故障诊断专家系统中案例检索策略的研究[J];东北林业大学学报;1999年01期

2 瞿f，

本文编号：367360