基于关联维数的电梯故障诊断.pdf

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1、2013年6月机床与液压June2013第41卷第11期MACHINETO0L＆HYDRAULICSV01．41No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．11．054基于关联维数的电梯故障诊断陈建灿，刘晓梅(华侨大学机电及自动化学院，福建厦门361021)摘要：电梯运行安全与否直接关系到人们的生命安全。关联维数可以用来识别非线性系统的动态特征，对复杂机械进行故障诊断和监测。研究关联维数在电梯故障诊断中的运用。结果表明：关联维数能够很好地表现电梯的不同工作状况，且关联维数区分度高，可以用于电梯故障特征的提取和电梯工况的监测。‘关键

2、词：电梯；非线性系统；故障诊断；关联维数中图分类号：TH211+．6；TH165+．3文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)11—191—3FaultDiagnosisofElevatorBasedonCorrelationDimensionCHENJiancan，LIUXiaomei(MechanicalCollege，HuaqiaoUniversity，XiamenFujian361021，China)Abstract：Thesafetyofelevatorisimportanttothesafetyofpeople’Slife．Correla

3、tiondimensionCanbeusedtodiscernthemovementcharacteristicsofanon-linearsystemandtodiagnoseandmonitorthecomplicatedmachine．Theapplicationofcorrelationdimensiononfaultdiagnosisofelevatorwasresearched．Theresultsshowthatcorrelationdimensioncanbeusedtoshowthediferentworkconditionoftheelevat

4、or，andithashighdiscrimination．Socorelationdimensioncanbeusedasatooltodiagnoseandmonitortheworkoftheelevator．Keywords：Elevator；Non—linearsystem；Faultdiagnosis；Corelationdimension机械故障诊断与监测技术是一门正在不断发展和故障的敏感性来实现故障模式识别和故障诊断，通过完善的新技术，它具有保障生产正常进行、防止突发不同时刻关联维数的数值变化来判断故障发生的征兆事故、节约维修费用等特点，在现代化大

5、生产中发挥和可能发生故障的原因。通过这种方法可以为保障电着重要的作用。对于复杂的机械系统，因其一般都是梯的安全运行、人们的生命安全提供一种技术方法。非线性动力系统，传统的故障诊断与监测方法会产生1关联维数偏差，很难分析其非线性特征。而分形维数能够反映数学家以Hausdorrf⋯维数为基础，定义了多种机械设备、机械零部件的运行状态以及信号的不规则维数，如自相似维、盒子维、容量维、信息维、关联形和不平稳性。将分形理论应用于机械故障诊断领维等等，这些维数是从不同的方面来刻画分形集的分域，研究系统非线性特征，反映构成复杂系统吸引子型特征。其中关联维可以由观测到的一维时间序

6、列，的动态特性，描述系统的分形维数，通过分形维数的利用相空间重构的办法直接计算出，即利用Grass-变化来确定设备的运行状态。在众多描写分型特征的berger⋯与Procaccia⋯在Pakard[‘和Takens[重构相分形维数中，由于关联维数对吸引子的不均匀性反应的基础上，提出的一种由观测得到的时间序列计算相敏感，更能够反映吸引子的动态结构。当系统发生故应动力系统吸引子关联维数D的办法。障时，该系统吸引子会发生变化，反映该吸引子复杂1．1关联维数的计算程度的关联维数也随之变化。所以应用关联维数能够假设{以}为观测得到的时间序列，其中K=很好地分析非线性系统的动

7、态特征。1，2，⋯，Ⅳ。对观测到的时间序列进行相空间重电梯跟人类日常生活密切相关，为人们的生活提构，重构的结果记为(m，

8、r)=(，，⋯，供了很多的便利。电梯运行的安全与否直接关系到人_11)，其中n=1，2，⋯，Ⅳ一m+1，

9、r=kAt为们的生命安全。近年来出现的电梯故障事故屡见不时间延迟，为数据的采样间隔，k为任意整数，m鲜，也剥夺了许多人的生命和健康。所以电梯的故障为重构相空间的维数。诊断和监测是很有必要的。作者通过关联维数对电梯则重构相空间吸引子的关联维数为收稿日期：2012—04—23基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975098)作者简介：陈建灿

10、，男，硕士