基于第二代小波变换的通风机故障诊断研究
发布时间：2022-12-06 18:43
本论文对第二代小波变换理论及其在机械故障诊断中的应用,第二代小波去噪以及基于matlab的第二代小波信号处理系统进行了研究。首先,对论文课题的提出及其意义加以阐述;其次,对信号分析方法中的傅立叶变换,小波分析和小波包分析理论进行了介绍;再者,介绍了第二代小波变换的原理和实现方法,研究了预测算子系数和更新算子系数的分类情况和求解过程,求解出了具有不同阶消失矩的预测算子系数和更新算子系数。研究了基于提升算法的双正交小波的构造方法和步骤,绘制出了具有二阶、四阶、六阶、八阶消失矩的尺度函数和小波函数图形;最后将第二代小波变换应用于矿用通风机的故障诊断,成功地诊断出某一通风机的碰摩故障,结果表明第二代小波变换具有算法简单、运算速度快、占用内存低、小波构造简单等优点。 研究了第二代小波阈值去噪原理,阈值函数和阈值的选取规则,用仿真信号对该算法进行了验证,并将该算法应用于通风机振动信号的去噪处理和故障诊断中。研究结果表明,该方法可以有效地提高信噪比,降低原始信号中含有的噪声,提高故障诊断的准确率。 对基于matlab的第二代小波信号处理系统进行了研究,实现了第二代小波分解、重构、去噪、尺...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题的研究目的和意义
1.2 机械故障诊断概述
1.2.1 设备故障诊断的发展过程
1.2.2 故障诊断技术的国内外研究现状
1.3 时频分析方法的现状及发展趋势
1.4 第二代小波去噪及其在故障诊断中的应用
1.4.1 信号去噪综述
1.4.2 第二代小波去噪优势
1.5 本文的主要研究内容
2 通风机典型故障振动机理
2.1 概述
2.2 振动的基本测试系统及其各部分的功能
2.3 转子不平衡
2.3.1 转子不平衡振动机理
2.3.2 转子不平衡的振动特征
2.4 转子不对中
2.4.1 转子不对中的振动机理
2.5 动静件碰摩故障的诊断
2.5.1 碰摩故障的产生机理
2.6 风机叶片故障
2.7 轴承故障
2.8 小结
3 通风机故障诊断中的信号处理方法
3.1 引言
3.2 傅立叶变换
3.3 短时傅立叶变换
3.4 小波分析理论
3.4.1 连续小波变换
3.4.2 离散小波变换
3.4.3 小波级数
3.5 多分辨分析
3.6 小波包理论分析
3.7 小结
4 第二代小波变换及其在通风机故障诊断中的应用
4.1 第二代小波变换的快速算法
4.2 预测和更新情况分类
4.2.1 预测和更新不受边界影响的情况
4.2.2 预测和更新受边界影响的情况
4.3 预测系数和更新系数的计算
4.3.1 预测系数的计算
4.3.2 更新系数的计算
4.4 基于提升算法的双正交小波构造
4.4.1 提升格式构造小波的步骤
4.4.2 基于Lagrange 插值的小波构造
4.5 应用
4.6 小结
5 第二代小波去噪及其在故障诊断中的应用
5.1 小波去噪的基本原理
5.1.1 小波分解和重构法去噪
5.1.2 小波变换阈值去噪
5.1.3 第二代小波去噪原理
5.2 阈值的选取规则
5.2.1 阈值函数的选取
5.2.2 阈值的选取原则
5.3 实验结果及实际应用
5.3.1 仿真实验结果
5.3.2 去噪实例
5.4 第二代小波去噪在通风机故障诊断中的应用
5.5 小结
6 基于 Matlab 的第二代小波信号处理系统的研究
6.1 Matlab 简介
6.2 GUI 设计概述
6.3 Matlab 的图形对象
6.4 基于 GUI 编程的信号处理系统功能介绍
6.5 基于GUI 编程的信号处理系统使用方法
6.6 小结
7 结论
7.1 论文完成的主要工作
7.2 论文的主要结论
7.3 今后工作展望
参考文献
附录
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于提升格式的双正交小波构造[J]. 耿艳峰,冯叔初,郑金吾. 石油大学学报(自然科学版). 2005(03)
[2]基于小波阈值去噪方法的一种改进方案[J]. 崔华,宋国乡. 现代电子技术. 2005(01)
[3]机械故障诊断的现状与发展趋势[J]. 陆春月,王俊元. 机械管理开发. 2004(06)
[4]第二代小波变换及其在地震信号去噪中的应用[J]. 陈香朋,曹思远. 石油物探. 2004(06)
[5]小波包分解及其在旋转机械故障诊断中的应用[J]. 刘晓波,黄其柏,孙康. 风机技术. 2004(06)
[6]第二代小波降噪及其在故障诊断系统中的应用[J]. 段晨东,何正嘉. 小型微型计算机系统. 2004(07)
[7]基于提升算法的测井信号去噪处理[J]. 冯林,程璐,吴振宇. 石油物探. 2004(03)
[8]二代小波消噪在数字信号处理器中的实时实现[J]. 盖广洪,屈梁生,李崇晟. 西安交通大学学报. 2004(03)
[9]第二代小波变换在旋转机械故障诊断中的应用[J]. 段晨东,李凌均,何正嘉. 机械科学与技术. 2004(02)
[10]一种改进的第2代小波变换算法及应用[J]. 段晨东,姜洪开,何正嘉. 西安交通大学学报. 2004(01)
本文编号：3711437
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题的研究目的和意义
1.2 机械故障诊断概述
1.2.1 设备故障诊断的发展过程
1.2.2 故障诊断技术的国内外研究现状
1.3 时频分析方法的现状及发展趋势
1.4 第二代小波去噪及其在故障诊断中的应用
1.4.1 信号去噪综述
1.4.2 第二代小波去噪优势
1.5 本文的主要研究内容
2 通风机典型故障振动机理
2.1 概述
2.2 振动的基本测试系统及其各部分的功能
2.3 转子不平衡
2.3.1 转子不平衡振动机理
2.3.2 转子不平衡的振动特征
2.4 转子不对中
2.4.1 转子不对中的振动机理
2.5 动静件碰摩故障的诊断
2.5.1 碰摩故障的产生机理
2.6 风机叶片故障
2.7 轴承故障
2.8 小结
3 通风机故障诊断中的信号处理方法
3.1 引言
3.2 傅立叶变换
3.3 短时傅立叶变换
3.4 小波分析理论
3.4.1 连续小波变换
3.4.2 离散小波变换
3.4.3 小波级数
3.5 多分辨分析
3.6 小波包理论分析
3.7 小结
4 第二代小波变换及其在通风机故障诊断中的应用
4.1 第二代小波变换的快速算法
4.2 预测和更新情况分类
4.2.1 预测和更新不受边界影响的情况
4.2.2 预测和更新受边界影响的情况
4.3 预测系数和更新系数的计算
4.3.1 预测系数的计算
4.3.2 更新系数的计算
4.4 基于提升算法的双正交小波构造
4.4.1 提升格式构造小波的步骤
4.4.2 基于Lagrange 插值的小波构造
4.5 应用
4.6 小结
5 第二代小波去噪及其在故障诊断中的应用
5.1 小波去噪的基本原理
5.1.1 小波分解和重构法去噪
5.1.2 小波变换阈值去噪
5.1.3 第二代小波去噪原理
5.2 阈值的选取规则
5.2.1 阈值函数的选取
5.2.2 阈值的选取原则
5.3 实验结果及实际应用
5.3.1 仿真实验结果
5.3.2 去噪实例
5.4 第二代小波去噪在通风机故障诊断中的应用
5.5 小结
6 基于 Matlab 的第二代小波信号处理系统的研究
6.1 Matlab 简介
6.2 GUI 设计概述
6.3 Matlab 的图形对象
6.4 基于 GUI 编程的信号处理系统功能介绍
6.5 基于GUI 编程的信号处理系统使用方法
6.6 小结
7 结论
7.1 论文完成的主要工作
7.2 论文的主要结论
7.3 今后工作展望
参考文献
附录
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于提升格式的双正交小波构造[J]. 耿艳峰,冯叔初,郑金吾. 石油大学学报(自然科学版). 2005(03)
[2]基于小波阈值去噪方法的一种改进方案[J]. 崔华,宋国乡. 现代电子技术. 2005(01)
[3]机械故障诊断的现状与发展趋势[J]. 陆春月,王俊元. 机械管理开发. 2004(06)
[4]第二代小波变换及其在地震信号去噪中的应用[J]. 陈香朋,曹思远. 石油物探. 2004(06)
[5]小波包分解及其在旋转机械故障诊断中的应用[J]. 刘晓波,黄其柏,孙康. 风机技术. 2004(06)
[6]第二代小波降噪及其在故障诊断系统中的应用[J]. 段晨东,何正嘉. 小型微型计算机系统. 2004(07)
[7]基于提升算法的测井信号去噪处理[J]. 冯林,程璐,吴振宇. 石油物探. 2004(03)
[8]二代小波消噪在数字信号处理器中的实时实现[J]. 盖广洪,屈梁生,李崇晟. 西安交通大学学报. 2004(03)
[9]第二代小波变换在旋转机械故障诊断中的应用[J]. 段晨东,李凌均,何正嘉. 机械科学与技术. 2004(02)
[10]一种改进的第2代小波变换算法及应用[J]. 段晨东,姜洪开,何正嘉. 西安交通大学学报. 2004(01)
本文编号：3711437
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