应用EEMD与广义维数优化逼近的自动机故障诊断.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术No．82015年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2015文章编号：1001—2265(2015)O8—0082—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．08．021应用EEMD与广义维数优化逼近的自动机故障诊断术潘龙，潘宏侠，陈玉青(中北大学机械与动力工程学院，太原030051)摘要：考虑到自动机的高速运动过程及其振动信号的非线性、短时、瞬态、冲击特性，对自动机

2、的故障机理进行了分析，找到了故障的易发生位置；根据枪械的现实使用状况和理论分析的结果，运用机械加工的手段设置了三种典型故障，并设计实验采集和记录了自动机的振动响应信号。提出使用聚合经验模态分解(EEMD)结合相关系数法对自动机故障信号进行预处理。然后，运用覆盖法求各工况自动机振动信号的广义分形维数。最后，根据序列单值优化逼近法实现自动机故障的识别。关键词：自动机；广义分形维数；聚合经验模态；单值优化逼近；故障诊断中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AApplicationofEEMDandGe

3、neralizedDimensionOptimizationApproachinAutomatonFaultDiagnosisPANLong，PANHong-xia，CHENYu—qing(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Consideringthehigh—speedautomatonmovementprocessanditsnonlinearvibr

4、ationsignal，shorttime，transient，impactproperties，inthispaper，thefafiltmechanismareanalyzed，andfindsthepronetofaultlocation；Accordingtotherealityofgunusageandtheresultsofthetheoreticalanalysistosetupthreekindsoftypicalfaultswithmachiningmeans，anddesignt

5、heexperimenttocollectandrecordthevibrationresponsesignaloftheautomaton．AmethodwhichisproposedtopreprocessthefaultsignalsbyapplyingtheEnsembleEmpiricalModeDecomposition(EEMD)withcorrelationcoeficientmethod，andthenusingthecoveringmethodtocalculatethegene

6、ralizedfractaldimensionoftheautomatonvibrationsignalsinthevari—OUSstates．Finally，realizingautomatonfaultdiagnosisaccordingtosequenceofsinglevaluejudgingoptimalapproximationmethod．Keywords：automaton；generalizedfractaldimension；EEMD；singlevaluejudgingapp

7、roximation；faultdi-agnosis射。在自动机开闭锁的过程中，闭锁片和枪机之间也0引言会发生连续碰撞，使枪机产生对外的撑力，导致枪机框自动机是自动武器的核心部件，日益朝着复杂化、发生裂纹故障。高度自动化方向发展，结构日趋精细复杂。而自动机1．1自动机故障类型设置工作的可靠性在自动武器研制过程中尤为重要。据统根据靶场工作人员的经验、故障机理分析与实际计轻武器故障80％是由自动机引起的，研制的工作量应用，确定易发生裂纹和断裂故障的位置。本试验采70％是在解决武器的自动机可靠性问题，贯穿

8、于枪械用电火花线切割的方法在自动机闭锁片、枪击框上预研制的全过程⋯。因此研究一种高效的自动机各机构制裂纹槽，使裂纹在射击过程中自动的产生和扩展来的裂纹进行故障诊断的方法，对武器装备的设计和改产生裂纹、设置故障引。实验中故障设置如下：故障进，以及对武器寿命的评估具有重要意义。一是在闭锁时容易撞击的地方即在闭锁片闭锁斜面的l实验方案设计圆角处、沿其半径方向设置1．5mm深的裂纹槽；故障本文所研究的对象为某型高射机枪，其自动机在二是在开锁时闭锁片旋转时与枪击框接触的部位即沿