旋转机械碰摩声发射信号定位及信号压缩的研究

《旋转机械碰摩声发射信号定位及信号压缩的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、隶劫大·璺硕士学位论文万方数据旋转机械碰摩声发射信号定位及信号压缩的研究专业名称：麴左王程区王程垫物理研究生姓名：塞虚导师姓名：邳蓝丕副熬援万方数据ffUlIHIIIIUlIIIIIIIUIIIlY2706794RESEARCHoNLoCATIoNoFRUB—IMPACTSOURCESBYACoUSTICEMISSIONANDCOMPRESSION0FACoUSTICEMISSIONSIGNALINRoTATINGMACHINEAThesisSubmiaedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngin

2、eeringBYQinKangSupervisedbyProf．DengAi—dongSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityDateofSubmitMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名

3、：缸日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，叮以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外．允许论文被查阅和借阅，‘叮以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。日期：型型憎j7万方数据摘要题目：旋转机械碰摩声发射信号定位及信号压缩的研究姓名：秦康导师；邓艾东学校：东南大学正文：转子和静子之间的碰摩是旋转机械的常见故障之一。随着科学技术的发展，机组的性能和效率不断提高，结构越来越紧

4、凑，动静部件之间的间隙随之不断变小，从而使得发生碰摩故障的可能性也逐渐增加。当前，将声发射技术应用于旋转机械碰摩故障诊断是一个重要的研究方向。结合碰摩声发射信号的特点，开展对旋转机械碰摩源定位的研究，发展新的定位方法，同时针对碰摩声发射信号数据量巨大难以实时传输的问题，研究行之有效的信号压缩技术，对于迅速诊断碰摩原因，保障设备的安全运行具有重要意义。本文以声发射技术为基础，分别对碰摩源的定位方法和碰摩声发射信号压缩技术进行了理论分析和实验研究。研究工作主要包括以下两个方面：1．基于模态声发射和空间谱估计的碰摩声发射定位研究。空间谱估计是利用传感器阵列，对空间信号的信源

5、位置进行估计的信号处理技术，常规ISM算法仅适用于近场的宽带信号。同时，由于碰摩声发射信号具有多个模态，且在传播过程中存在频散效应，使得定位时存在很大的误差。本文运用模态声发射技术，对旋转机械碰摩所产生的声发射信号进行模态分析，并选取扩展波模态来进行定位计算。在定位时，本文对传统ISM算法进行改进，提出了近场ISM算法，使之适应近场情形，能同时对碰摩源的方位角和距离进行估计。仿真结果表明，结合了模态声发射技术的近场ISM算法能在噪声环境下准确估计出多个碰摩源的位置。在此基础上，本文通过对比分析发现增加传感器阵元的个数、降低噪声可以显著提高对于碰摩源的定位效果。2．基于

6、压缩感知技术的碰摩声发射信号压缩技术研究。由于碰摩声发射信号的数据量巨大，在运用传感器阵列对碰摩源进行定位时，为保证实时性，必须要对信号进行压缩。本文运用压缩感知技术，对碰摩声发射信号进行压缩，并用OMP算法对压缩完的信号进行重构。实验结果表明，应用该方法可以有效地对碰摩声发射信号进行压缩，并能以较小的误差对信号进行重构。实验研究同时表明，增加测量矩阵的行数可以显著减小重构误差，但会使得计算时间和存储空间增大，所以必须对压缩的效率和重构的精度进行综合考虑，选取适当的行数以达到最优的效果。关键词：声发射；碰摩；定位；压缩感知；ISM算法；OMP算法万方数据———————

7、—————————————————————————』!些!ABSTRACTTITLE：Researchonlocationofrub—impactsourcesbyacousticemissionandcompressionofacousticemissionsignalinrotatingmachilleNAM匝：QinKangSUPERBISoR：DengAi-dongI小ml峪ITY．SoutheastUIliversityTEXT．Rub-impactbetweenrotorandstatorofrotatingmachinesistheCO