基于全矢支持向量回归的机械故障预测研究

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1、学校代码１０４５９朽或巾料２０１３２２２０２４４１密级《ＭＨ尖ｆ专业硕±学位论文基于全矢支持向量回知的机械故棒预测研究作者牲為：白塞导师妓名：李凌均副教授’专业学位名称：王程硕去培养院系：机械工程学院完成时间：２０１６年５月学位论文原创化声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已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科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和

2、集体，均己在文中明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：讀曰期年月曰＾１学位论文使用授权声明。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学、根据郑州大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部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；本人授权郑州大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位

3、论文直接相关的学术论文或成果时一，第署名单位仍然为郑＇州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：也曰期；月曰户＾２＾AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonmechanicalfaultpredictionbasedonfullvectorsupportvectorregressionByYunBaiSupervisor:A.P.LingjunLiMechanicalEngine

4、eringSchoolofMechanicalEngineeringMay2016摘要为了满足社会快速发展的需求，机械设备在首先保证生产质量和设备可靠性的前提下为了提高效率越来越高速，为了减少人力成本，越来越智能，伴随着这些发展设备变得也越来越复杂。旋转机械是作为机械设备的核心设备，运行的高效行与可靠性与工业整体的发展紧密相关。随之而来的是旋转机械设备的结构越来越复杂，其运行状态也越来越复杂，越来越受到设备运行与维护人员的重视。通常一个故障发生轻则影响加工质量加工精度和设备的稳定性，重则往往伴随着人员

5、伤亡、财产极大损失与生产中断。对于如何使设备高效安全可靠运行，成为工业技术中重要的一个课题。既要实时监测设备目前的运行状态，也要根据目前的状态正确预测未来状态，以及时有效的对故障进行分析处理，把故障解决在萌芽状态。也可以结合以往机器的运行规律合理安排维修时间，降低生产成本。对故障频谱结构进行预测则可以更精准的预知是那种故障，可以有针对的去排除一些无关故障，重点锁定观察与解决有关故障，能对故障更准确判断处理，大大缩短维修时间和维修成本，提高设备的利用率、安全性和可靠性，避免灾难性事故的发生，对于设备的正

6、常运行意义重大。全矢谱技术摆脱了单通道数据信息片面不完整的缺点，对多通道数据进行全信息融合，对转子的振动信息进行准确、全面地提取融合，可以真实地反映设备的运行状态。本文对旋转机械在线监测及故障诊断系统中趋势预测进行了研究，将全矢谱技术运用到旋转机械状态趋势预测及故障诊断中。主要研究的工作如下：1、阐述了全矢谱技术的基本理论、其在设备振动信号处理的优势及其在故障诊断的准确性、全面性。说明全矢谱技术在设备运行中处理振动信号有优势。2、阐述支持向量回归的基本理论、数值算法，并对数据做趋势预测，证明支持向量机

7、在故障预测中的作用。3、阐述基于全矢支持向量回归（FVSVR）单值预测新方法的基本理论及其在数据预测上的准确有效性。通过实际数据进行实例分析，用该方法分别单值预测倍频成分来进行频谱结构预测。证明了用该方法进行设备运行状态振动信号频谱预测方法的有效性。I4、用全矢支持向量回归对向量进行预测的方法对设备运行的振动信号频谱结构预测，用实例验证说明该方法在设备状态频谱结构预测的准确实用性。分别探讨了各个倍频预测参数选择对预测精度的影响，并通过该研究确立用向量预测进行频谱结构预测时的参数选择。关键词：全矢谱；趋

8、势预测；支持向量回归；故障诊断；频谱成分预测IIAbstractInordertomeettheneedsoftherapiddevelopmentofsociety,mechanicalequipmentinthefirstguaranteetheproductionqualityandreliabilityoftheequipmentunderthepremiseinordertoimprovetheefficiencyismoreandmorehi