基于信息融合的高速列车转向架故障诊断

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1、ＳＯＵＴＨＷＥ８ＴＪ，Ａ〇ＴＯＮＧＵＮ．ＶＥＲＳｍ｜．＾＾＾＾瞻．編胃硕ｉｔ学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ爹顏祖息胃列爹ｒ譜亀＇睽：工学硕壬蠢学位类别＿＿＿＿＿ｙｒ：；：ｒ国内图书分类号：ＴＰ３９１密级：公开：６２１３国际图书分类号．西南交通大学研究生学位论文某于信烏融合的高读列车巧向架故障诊断年级２０１２级姓名李晓申请举仿级别工学硕女专业电气工程指导老师苟先太副教授二零一五年五月Ｃｌａｓｓ！行ｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＰ３９１ＵＤＣ６２１３．．：－Ｓ

2、ｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭ江ｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＦＡＵＬＴＤＩＡＧＮＯ別ＳＯＦ－ＳＰＥＥＤＨＩＧＨＴＲＡＩＮＢ乂ＳＥＤＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＦＵＳＩＩＯＮＯＦＰＲＯＣＥＳＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉＸｉａｏＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＧｏｕＸｉａｎｔａｉｐＡｒｉｌ２０１５ｐ，西南交通

3、大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，年解密后适用本授权书＾；２．不保密使用本授权书。＂＂（请在ｙＡ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：身换指导老师签名：１？日期．：州５５．中日期：的松西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主

4、要工作或贡献如下：一１）构建了个基于信息融合的故障诊断系统，能够有效实现对振动信号的故障类型，判别、故障定位。其诊断流程如下：首先通过双通道多域信息煽将征对待检测振动信号进行故障类型的判别，；然后通过基于时域奇异谱摘的多测点信息拥故障定位模型对。待检测的同类型不同位置故障的振动信号进行故障定位实验结果表明，该系统能够有效地进行故障类型识别和故障定位。２）在信息融合理论的基础上，将能够全面描述髙速列车转向架故障的时域奇异谱滴、频域功率谱贿－４种双通道多域信息烦特征对、时频域小波能谱贿和小波空间特征谱滴的１５。转向架种工况振信号量化处理，用于对故障类型的

5、识别３）针对不同位置的故障，本文给出了基于过程信息敲合的信息巧特征提取方法，给－－出基于过程信息融合的多测点信息拥持征提取－特征选择维数约简支持向量机模式识别的故障诊断模型。该模型结合了信息拥恃征在反映复杂机械故障中的优势、多域特征敲合的全面性、基于多准则排序融合的将征选择方法的稳定性、流形学习算法在特征降维方面的优越性及ＳＶＭ模式识别的适用性。。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研巧成果。对本文的研巧做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明

6、。本人完全一了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：音换（Ｉｉ．日期．５：ｗＳｆ西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要、内容高速列车的安全性态是列车服役性能监测中的核屯。高速列车在长期服役过程中转向架的关键部位发生故障，安装在各个关键位置上的传感器信号中包含着丰富的故障信息，采用合适的信息处理的方法对故障信息进行分析，可有效实现高速列车转向架状态反演和识别。针对高速列车转向架最常出现８种位置的抗蛇行减振器故障、４种位置的横向减振器故障、２种位置的空气弹黃故障共１５种工况的振动信号，构建一了套完整有效的基于信息

7、融合的高速列车转向架故障诊断体系，能够系统有效地对、故障定位。本文主要完成了Ｗ下研究转向架振动信号实现故障类型的识别：１）仿真模型的构成和仿真数据的生成。采用动力学仿真软件ＳＩＭＰＡＣＫ，针对列车模型，设置不同的工况参数，生成各种类型、各种位置的仿真数据。２－４）故障类型识别。研究了时域、频域、时频域的种信息煽特征对表征高速列车转向架振动信号的含义及在故障识别中的适用性。结合信息融合理论，给出了４种双通道融合的信息贿、８