基于粗集理论的滚动轴承典型故障信息融合研究

论文题目: 基于粗集理论的滚动轴承典型故障信息融合研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 邢敬华

导师: 赵新泽

关键词: 油液监测,振动监测,粗集理论,滚动轴承,信息融合

文献来源: 三峡大学

发表年度: 2005

论文摘要: 油液监测与振动监测属于不同的监测技术类别,两者之间具有一定相关性和互补性,将它们有机地结合起来,对分析判断机器设备故障的根源十分有效。研究基于油液监测与振动监测的联合诊断有着较大的工程意义和理论价值。为充分利用这两种技术各自的优势,在对某一监测对象进行状态监测与故障诊断时,许多研究人员结合监测对象的具体特点,综合使用了这两种分析手段,并取得了一定的成效。然而在运用油液监测和振动监测进行状态监测与故障诊断的实施过程不同,它们对监测设备某些异常状态的灵敏程度以及受环境等因素的干扰也有各自的特点,因此开展油液监测与振动监测信息的内在机理及其联合监测诊断的研究具有极大的难度和挑战性。为实现滚动轴承油液监测和振动监测的联合诊断,研制了滚动轴承典型故障模拟试验台。该试验台可以同步采集油液和振动信号,可以方便轴承更换,可以准确地模拟滚动轴承常见的各种故障。实践表明该滚动轴承试验台能够满足本文的试验和理论研究需要。通过粗糙集理论(R-S理论)分析及其使用方法探讨,在收集滚动轴承GB306的不同故障油液信息和振动信息基础上,利用R-S理论对滚动轴承三种典型故障的油液与振动监测信号进行了融合分析,将最初设计的判断条件属性由5个减为4个。提出了一套基于R-S理论的滚动轴承联合监测诊断方法,通过实例证明了该方法的模型规则是可行的。试验数据结果表明:单独使用油液信息判断轴承故障,准确率为25%;单独使用振动信息,准确率为50%;而使用联合诊断最小规则判断轴承故障,准确率可以提高到87.5%。本文的研究结论将在一定程度上缓解了(或部分解决了)两类监测技术间长期存在的领域争议,为两类监测技术的协调发展起到重要作用,为实质性地开展联合监测诊断提供合理、可行的技术途径。本文按照预定要求完成了设计任务,其综合轴承试验台设计是成功的,获得的滚动轴承故障的油液光谱信息和振动信息的相关性信息具有较大的现实应用价值,对今后滚动轴承故障诊断领域开展基于油液监测和振动监测的联合监测诊断和信息融合方面的研究起到了重要的作用。

论文目录:

内容摘要

Abstract

1 滚动轴承的故障机理与诊断技术研究

1.1 前言

1.2 滚动轴承的故障机理

1.3 滚动轴承故障诊断技术

1.4 联合诊断技术的应用现状

1.5 本文工作简介

1.6 评述

2 油液监测与振动监测信息融合思想研究

2.1 前言

2.2 信息融合在故障诊断中的应用

2.3 油液监测与诊断监测信息的特征

2.4 故障监测中信息融合相关性分析

2.5 本章小结

3 滚动轴承故障试验研究

3.1 前言

3.2 试验装置设计

3.3 试验设计

3.4 试验分析

3.5 本章小结

4 基于粗集理论模型的故障诊断

4.1 前言

4.2 不确定性信息

4.3 粗集理论简介

4.4 机械故障诊断中粗集理论的运用

4.5 粗集理论融合算法的实现

4.6 基于粗集模型进行故障诊断的一般步骤

4.7 本章小结

5 基于R-S理论的滚动轴承故障信息的融合模型

5.1 前言

5.2 滚动轴承故障监测数据的预处理

5.3 基于R-S 理论的滚动轴承故障诊断

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要创新点

6.2 主要结论

6.3 研究展望

参考文献

致谢

附录:研究生期间发表的论文

发布时间: 2007-04-26

参考文献

[1].旋转机械振动监测与分析系统研究[D]. 周帅军.华北电力大学2014
[2].智能振动监测解析分布式系统的设计与实现[D]. 程帅.吉林大学2013
[3].应用粗集理论解决故障诊断中的不确定性问题的研究[D]. 劳佳锋.浙江工业大学2005
[4].基于油样光谱分析的设备磨损状态监测系统的研究[D]. 程树林.广东工业大学2004
[5].旋转叶片振动监测与分析方法研究[D]. 刘豪.南京航空航天大学2017

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