基于labview和eemd的轴承故障诊断系统研究

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1、硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目基于LabVIEW和EEMD的轴承故障诊断系统研究作者姓名许帅学位类别工程硕士指导教师时培明副教授2015年5月中图分类号：TH133学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于LabVIEW和EEMD的轴承故障诊断系统研究硕士研究生：许帅导师：时培明副教授副导师宮彦岭高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：仪器仪表工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinInstrumentationandMeterEngineeringRESE

2、ARCHONDIAGNOSISOFROTARYMACHINERYBASEDONLabVIEWANDEEMDbySupervisor:AssociateProfessorYanshanUniversityMay.2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于LabVIEW和EEMD的轴承故障诊断系统研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担

3、。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于LabVIEW和EEMD的轴承故障诊断系统研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签

4、名：日期：年月日摘要摘要旋转机械作为工业自动化领域中的关键设备，在石油、电力、航空等领域使用十分广泛。在工程应用中，旋转机械的正常运行对于整个生产流程都至关重要，然而机械的设计加工以及运行操作总会造成一些故障的出现，系统中的某一部分出现故障便会影响整个系统的运行。本文设计了基于LabVIEW和EEMD的轴承故障诊断系统，通过分析轴承振动数据，检测出轴承的故障形式，从而进行维修更换。首先介绍了滚动轴承的失效形式，包括疲劳剥落、磨损、锈蚀、塑性变形等。给出了轴承故障频率的特点，主要分为高频段、中频段、低频段三个不同的频段。通过故障特征频率能够诊断出轴承的具体故障位置。然后

5、，本文研究了轴承诊断的振动信号分析法。信号分析包括时域、频域以及时频域分析。其中，时域分析包括有量纲分析和无量纲分析。频域分析主要介绍了功率谱。时频域分析则重点研究了EEMD分解以及对得到的IMF分量进行包络解调计算，最后得出信号振动的频率图。随后提出了一种基于小波消噪和EEMD的分析方法。首先对信号进行小波消噪处理，其次，对消噪信号进行EEMD分解，提取前几个能量较大的IMF分量对其进行包络解调分析，从而得到信号频率。通过仿真和实例验证了方法的有效性。基于上述的理论研究，本文设计了基于LabVIEW和EEMD的轴承故障监测系统。系统的硬件设计应用了NI公司的Comp

6、actRIO嵌入式系统，软件部分的实现则通过LabVIEW与Matlab软件的结合。该系统的主要功能分为信号采集、信号的时域分析、故障诊断。通过对仿真信号进行实验，验证了本系统的有效性。其次，通过分析西楚大学实验室数据验证了本系统的有效性，实现了故障轴承诊断系统的应用。关键词；轴承；振动信号；EEMD；故障诊断；LabVIEWIAbstractRotatingmachineryisakeyequipmentintheautomationindustrialfieldandwidelyusedinpetroleum,electricpower,aviationandso

7、on.Inengineeringapplication,thenormaloperationoftherotatingmachineisvitalforthewholeproductionprocess,however,thedesignofthemechanicalandoperationwillcausesomefailurewhichwillaffecttheoperationofawholesystem.Rollingbearingisthemostwidelyusedinallkindsofrotatingmachine.Itisagene