基于小波分析与Burg功率谱的主轴故障诊断研究.pdf

《基于小波分析与Burg功率谱的主轴故障诊断研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于小波分析与Burg功率谱的主轴故障诊断研究水口印嘉口王仕旭阿坝师范学院物理与电子科学系四川汶川623002摘要：针对往复式活塞隔膜泵主轴的故障具有非平稳性和不确定性。且易受各种噪声干扰，提出了一种采用小波分析与Burg功率谱相结合的故障诊断方法。首先对采集到的原始振动信号进行小波分析处理，去除噪声，提高信噪比，再对去噪后的振动信号进行Burg功率谱分析，最后通过研究和分析振动信号的功率谱特征变化情况，实现了对设备故障的有效诊断和研究。关键词：往复式活塞隔膜泵主轴小波分析功率谱故障诊断中图分类号：TH122；TP277文献标识码：A文章编号：1000—4998(

2、2015)07—0048—03在管道输送行业中，往复式活塞隔膜泵是主要动动信号来实现往复式活塞隔膜泵主轴故障诊断研究。力输出设备，保障它的安全运行至关重要。其中，主轴首先对采集到的原始振动信号进行小波分析处理，去是往复式活塞隔膜泵的重要部件之一，主轴一旦出现除噪声，提高信噪比，再对去噪后的振动信号进行故障，将造成巨大的经济损失，甚至人员伤亡_1]。因此，Burg功率谱分析，最后通过研究和分析振动信号的功对往复式活塞隔膜泵主轴的故障诊断研究有着重要的率谱特征变化情况，实现了对设备故障有效的诊断和意义。研究。由于往复式活塞隔膜泵主轴故障具有多元性、不1小波分析确定性和

3、并发性等特点[，因此，对故障的研究十分困难．而且设备的振动信息蕴含了丰富的运行状况和特小波变换具有自适应性，可对信号进行局部分析，征信息¨3]。本文提出了一种采用小波分析与Burg功率并且小波分析的对象不仅是平稳信号，对时变信号一谱相结合的故障诊断方法，通过分析和研究设备的振样有效。信号的小波变换是信号与基小波的相似性运算，小波系数大小反映这种相似性的强弱E4]E引。四川省教育厅科研项目(编号：14ZB0339；15ZB0351)收稿日期：2015年3月在小波分析中，主要讨论的函数空间为L()。●-●-●-+0◆0的精确度，半径误差s的最大值为0．0100mm，最

4、小参考文献值为0．0005mm。因此，在磨削过程中需要进行刀尖圆[1]范灏．MD9040型数字化曲线磨床[J]．装备机械，2005(4)：弧半径的系统补偿。18．[2]h泉林，胡德金，张永宏．基于图像识别的数控曲线磨削在4结束语线检测研究[J]．仪器仪表学报，2005，26(Z1)：620—622．在曲线磨削中，砂轮修形的精度对于工件的加工『3]谭廷武．金刚石砂轮V形尖端的微细精密修整实验研究尺寸精度和表面粗糙度的影响很大，笔者提出了一种[D]．广州：华南理工大学，2011．砂轮廓形精度在位检测的方法，将机器视觉检测技术[4]顾铁玲，王海丽，胡德金，等．基于计算机

5、视觉的砂轮磨损状引入到曲线磨削砂轮修整廓形的精度测量中，利用态的在线检测[J]．机械科学与技术，2007，26(9)：l147—CCD图像处理技术在线评估砂轮的修形误差，监控砂1150．轮廓形的修整精度。由于该方法不需要装拆砂轮，提[5]T-HChen，W-TChang，P-HShen，eta1．Examiningthe高了检测的效率和精度。实验研究表明，通过建立合PprofileAaccuracyofGgrindingWwheelsUusedforMmic—适的视觉测量系统．能够获得砂轮廓形的形状误差和rodrillFlutingbyanIimage—based

6、CcontourMmatching尺寸误差，保证廓形检测的精度。该方法还能够进一Mmethod[J]．EngineeringManufacture2010，224(6)：899-步推广至在位监测砂轮的磨损状态，指导砂轮修整时911．机(编辑小前)I囤2015／7机械制造53卷第611期(R)指R上平方可积函数构成的函数空间_5_，即：功率谱的分析与估计已变得越来越重要了。功率谱Burg方法是一种最为广泛的经典功率谱)∈L()车Jl，(￡)l。dt<+∞(1)估计方法之一。Burg功率谱又称为最大熵谱估计．其表达式为：若f(t)∈L(R)，则称f(t)为能量有限的信

7、号，￡(R)也常称为能量有限的信号空间。H[P(w)]=—Z1TJjlnP(w)dw(5)如果(t)∈L()，其傅里叶变换为(W)满足容许性条件(AdmissibleCondition)：式中：P(w)为功率谱密度函数。Burg最大熵谱估计可以表述为求功率谱P(w)，使cLf—II1()『d<(2)其在约束条件下：式中：W为频率。为有界，则称为一个基小波或者母小波(m)=JP(w)d~dw(6)(MotherWavelet)。将母小波经过伸缩和平移后，可以式中：m=0，±1⋯．，±p，这样能够使谱熵H[P()]达到得到一个小波序列：最大。一上．(t)=lI()(3

8、)对这一具