基于高阶谱的电梯机械故障诊断

发布时间：2017-10-08 09:02

  本文关键词：基于高阶谱的电梯机械故障诊断

  更多相关文章： 电梯 机械故障诊断 EMD 高阶谱分析 分形盒维数

【摘要】：电梯作为城市生活中人们使用最多的垂直交通工具，其安全性随着频发的电梯事故越来越受到人们的关注。电梯的日常维护、故障诊断和故障排除是保证电梯安全运行的必需活动，因此需要研究对电梯的机械故障进行诊断的有效技术。电梯机械系统是一个复杂的非线性系统，其机械故障时的振动信号中蕴含有丰富的故障信息。高阶谱分析作为一种基于信号分析处理的故障诊断方法，能够有效抑制高斯噪声，识别系统各种状态的非线性特征，对电梯机械故障进行分析，提取故障的高阶谱特征量，实现机械故障的识别诊断。 本文运用LabVIEW搭建的测试系统采集电梯的三维振动加速度信号（x，y，z方向），采用经验模态分解法（EMD）对信号进行预处理，去除信号的背景噪声干扰，提高信号的信噪比，分离各种频率分量。 本文采用高阶谱分析计算电梯三维振动加速度信号的双谱，，通过双谱图、双谱等高线图和双谱对角切片图来分析各故障的高阶谱特征，提取各故障的高阶谱特征量，识别诊断故障状态和故障类型。 为了使高阶谱分析和诊断方法更加客观和准确，本文运用分形盒维数作为高阶谱图的特征量，增强了高阶谱分析用于故障诊断的适用性。 实验研究分析证明了EMD预处理方法的优越性；通过电梯三维振动信号的互双谱分析进行电梯故障诊断验证了这种方法的可行性；通过提取双谱图盒维数对高阶谱特征量的数值化是可行的，且有力增强高阶谱分析应用于电梯机械故障诊断的准确性和有效性。
【关键词】：电梯 机械故障诊断 EMD 高阶谱分析 分形盒维数
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU857;TH165.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 引言7-14
• 1.1 课题研究背景和意义7-8
• 1.2 研究方法8
• 1.3 国内外研究发展现状8-11
• 1.3.1 电梯发展现状8-10
• 1.3.2 故障诊断方法及其研究、发展现状10-11
• 1.4 论文主要研究工作和创新点11-12
• 1.5 论文结构及主要内容12-14
• 第2章 电梯实验系统原理14-21
• 2.1 电梯工作原理14-16
• 2.2 电梯实验信号采集系统16-18
• 2.3 电梯实验原理及方案18-19
• 2.4 信号采集过程分析19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 振动信号预处理方法21-30
• 3.1 经验模态分解法 EMD 原理21-24
• 3.2 EMD 预处理方法仿真24-26
• 3.3 EMD 预处理电梯振动信号26-28
• 3.4 EMD 预处理方法的优点28-29
• 3.5 本章小结29-30
• 第4章 高阶谱分析原理30-37
• 4.1 高阶累积量和高阶谱30
• 4.2 高阶累积量定义与性质30-33
• 4.2.1 高阶矩定义30
• 4.2.2 高阶累积量的定义30-32
• 4.2.3 高阶累积量的性质32-33
• 4.3 双谱定义与性质33-34
• 4.4 互双谱定义与估计34-35
• 4.4.1 互双谱的定义34
• 4.4.2 互双谱非参数化估计34-35
• 4.5 高阶谱特征量的提取分形盒维数简介35-36
• 4.6 本章小结36-37
• 第5章 电梯机械故障双谱诊断37-55
• 5.1 电梯上行中双谱机械故障诊断37-45
• 5.2 电梯下行中双谱机械故障诊断45-52
• 5.3 电梯各状况下双谱总结52-53
• 5.4 本章小结53-55
• 第6章 电梯机械故障双谱盒维数分析55-69
• 6.1 电梯上行中双谱分形盒维数55-58
• 6.2 电梯下行中双谱分形盒维数58-61
• 6.3 各故障双谱盒维数总结61-62
• 6.4 双谱图归类分析62-67
• 6.5 本章小结67-69
• 第7章 全文总结与展望69-72
• 7.1 全文总结69-71
• 7.2 工作展望71-72
• 参考文献72-77
• 致谢77-78
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王建平;刘烨;李建新;焦志华;王永彬;强慧;;基于分形理论的气缸套磨损表面特征形貌表征[J];车用发动机;2012年01期

2 夏豹;陈鹏;张颖;;循环流化床锅炉风帽处压力信号的功率谱分析[J];发电设备;2011年01期

3 杨建军;刘鸿福;;基于经验模态分解的探地雷达信号去噪处理[J];工程地质计算机应用;2008年03期

4 刘俊;秦岚;刘京诚;李敏;;一种新型差动式压电加速度传感器[J];光学精密工程;2007年06期

5 李欣;梅德庆;陈子辰;;基于经验模态分解和希尔伯特-黄变换的精密孔镗削颤振特征提取[J];光学精密工程;2011年06期

6 许多;;电梯的故障监测技术及应用[J];产业与科技论坛;2012年08期

7 刘世金;;Hilbert-Huang变换及其应用研究[J];高师理科学刊;2012年04期

8 王建民,杨东兵,师占群;基于模型的电液控制系统故障诊断的示范[J];河北工业大学学报;2004年03期

9 樊福梅;梁平;吴庚申;;基于分形盒维数的汽轮机转子振动故障诊断的实验研究[J];核动力工程;2006年01期

10 朱大奇,于盛林;基于知识的故障诊断方法综述[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2002年03期

本文编号：993126