基于状态监测的滚动轴承性能退化评估

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2、点．－？－户Ｖ一：．户；ｖ．，刊，心Ｖ！．．．．＇＇六、－－：、：：＞声：．：＾记萬，，；霉２０１５年６月＇？．Ｓ？＇－．－ＶＶ；学位论女独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下进巧的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或其他机构己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体。，均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意学生签名：＾关于硕±学位论文使用授权的说明论文题目：某于状态监测的滚动轴承性能退化评估本学位论文、作者完全了解大连工业大学有

3、关保留使用学位论文的规定，大连工业大学有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和，允，可将学位论文磁盘许论文被查阅和借阅的全部或部分内容编入有、关数据库，可采、进行检索用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编学一位论文，且本人内。并电子文档的内容和纸质论文的容相致保密的学位论文在解密后也遵守此规定。（）。是否保密，保密期至年月日为止＾Ａ：：４屢適学生签名导师签名山＾接年＾５日月分类号：TB144.3单位代码：10152密级：公开学号：12108020004054大连工业大学硕士学位论文中文题目：基于状态监测的滚动轴承性能退化评估英文题目：P

4、erformanceDegradationEvaluationBasedonConditionMonitoringforRollingBearing学科名称：机械工程隶属学院：机械工程与自动化学院研究生：李卉指导教师：季田副教授2015年6月摘要摘要在众多机械设备中，轴承的应用随处可见，同时也最容易受到损坏。轴承一旦出现故障，很容易引起工程事故，造成经济损失。对轴承进行状态监测能够实时了解轴承的工作情况，尽早的判断是否将要出现故障并采取相应的措施，从而在很多情况下避免事故的发生。所以在工业生产中轴承的状态监测，可靠性和性能退化预测，以及故障分析诊断是值得关注的问题。可靠性评估能够掌握

5、轴承的失效时间，在此时间之前适时的对轴承进行维修，延长维修周期和使用寿命，对于保证设备的正常运行具有非常重要的意义。本文在理论方法的基础上，结合滚动轴承实例展开探讨，研究轴承的性能退化评估方法，具体内容如下：（1）首先介绍了滚动轴承的主要状态监测技术，如状态监测的传感检测方法、滚动轴承的状态监测方法和振动信号的分析诊断法。然后在理论上对轴承振动信号的特征提取与信号处理方法进行研究，包括时域分析、频域分析和时频分析方法，每种方法具有各自的特点，适合应用于不同的场合。掌握轴承的状态监测和特征提取方法是进行性能退化评估的基础和前提。（2）通过构造状态空间模型对性能退化进行预测，对状态方程的

6、求解过程进行了改进。首先通过状态监测方法得到轴承的振动信号，用小波分析的方法获得振动信号的特征能量，然后选取趋势符合退化特点的频带能量作为评价状态的参数指标，以此建立状态空间预测模型，然后计算可靠度。其中重点探讨了状态空间模型求解方法的核心内容，即改进卡尔曼滤波。最后结合两个滚动轴承实例验证方法的有效性，可以看出，改进卡尔曼滤波方法比原始方法的预测效果更理想。（3）提出了基于单变量与多变量支持向量机的性能退化状态评估方法。通过在线监测技术获得轴承的振动数据，对信号进行特征提取并选择能反映轴承退化状态的特征指标和它的特征变量，建立回归预测方程，利用特征变量的训练数据作为输入对特征指标进

7、行预测。最后结合滚动轴承实例分别对单变量和多变量支持向量机方法进行验证，结果表明，由于多变量支持向量机所包含的信息更加全面，从而预测结果更准确。关键词：轴承，状态监测，性能退化，特征提取IAbstractAbstractTheapplicationofthebearingcanbeseeneverywhereinmechanicalequipment,anditisalsothemostvulnerable.Ifthebearingbreaksdown,i