数据挖掘在旋转机械故障诊断中的应用研究

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1、大连理工大学硕士学位论文数据挖掘在旋转机械故障诊断中的应用研究姓名：侯捷申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：张志新20071223大连理工大学硕士学位论文摘要在计算机技术和信息技术的推动下，现代工业逐渐向生产设备大型化、高速化和自动化方向发展。可是由于机械设备的结构越来越复杂，故障诊断也变得越来越困难。无法及时发现并解决设备故障而造成的停机，给企业带来了巨大的经济损失和维修难度。因此有必要开发一套可以实现远程实时监测设备工作状态、自动识别设备故障类型的系统。设备故障诊断其实就是一种归纳分

2、类的过程。提取故障信号的几个特征频率，根据特征频率的不同排列组合，分类出不同的故障类别。数据挖掘的决策树可以很好的解决这个问题。本文确定了基于数据挖据理论的旋转机械故障在线诊断的技术路线。以旋转机械为对象，侧重研究转子不对中、转子不平衡、油膜涡动和转轴的局部摩擦四种典型的旋转机械故障，分析了这几种故障的机理及其特征表现。在旋转机械故障诊断方法中，振动分析法是成熟的方法之一。本研究通过时域分析、频域分析得到不同故障的特征信息构成了故障样本库。从运行中的旋转设备检测出状态信号，与决策树相匹配确定状态模

3、式，做出故障诊断决策。在WindowXP平台下，应用Eclipse开发工具、Java、Oracle8i数据库管理系统，采用面向对象程序设计思想，设计实现知识发现与决策树的构建。对于本系统的Web应用，采用JavaApplet／Servlet框架。模型层通过JDBC访问数据库获得决策树并根据提交数据做模式匹配，同时返回给用户查询的故障诊断结果。本系统交付燕山石化使用，对于大型旋转机械的几个典型故障，可以做出比较准确的判断，具有一定的使用价值。为减少生产检测成本、提高生产的稳定性起到了积极作用。关键词

4、：故障诊断；数据挖掘；决策树；分类数据挖掘在旋转机械故障诊断中的应用研究ApplicationInvestigationofDataMiningonFaultDiagnosisforRotaryMachineDrAbstractUndertheimpetusofthecomputerandinformationt∞hnologY,themodernindustrydevelopsgradllallytOthisdirectionthatproductionequipmentsbecomelarge

5、r,morehigh-speedandautomated．Inthiscase．significantadvancementismadeintheseaspectst0(向aallcetheproductionefficiency,reducecost,savingenergyandimproveproductsquality．Btitthemorecomplexthesmlctureofmachinesbecomesthemo∞di伍cultthefaultdiagnosisalsois．Ife

6、quipmentsgodownforthefailuretodiscoverandsolvefaults．itwillbringmorelosstOenterprisesandmaketheservicemoredi伍cult．Therefore,itisnecessarytOdevelopasystemthatcanmonitOrconditionsofequipmentanddiagnosethestyleofthefaultautomatically．Actually,thefaultdia

7、gnosisofequipmentisakindofinductionclassificationprocesses．nlisprocessincludesthesefollowingstcps：tOextractfaultsignals’characteristicfrequencies,toarrangeandenmbinefaultsignalsaccordingtOthesefrequencies，andtOclassifydifferentfaultcategories．珏edceisi

8、ontreeinthedatami血ge,ansolvethesequestionsverywell．Techno-wayisascertainedforrotarymachineryfaultdiagnosisonlinebasedonDataMining．Thispapermainlystudiesfourkindsoftypicalrotatingmachineryfaultsincludingrotormisalignment,rotorunbalance．bearoilw