学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

燃气轮机轴承故障诊断与故障预测技术研究

作　者: 刘冰冰
导　师: 李淑英
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 燃气轮机 轴承 故障诊断 故障预测 虚拟仪器
分类号: TK478
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 18次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着燃气轮机技术的逐渐成熟以及工业生产的需求,燃气轮机在一些工业生产中的地位不断提高。燃气轮机发生故障不仅维修需要花费,而且延误工业生产将造成更大的损失。因此,有必要对其故障进行诊断与预测,尤其是故障多发的轴承部件。本文根据燃气轮机轴承的特点,对其进行了故障诊断与故障预测方面的研究,并最终基于LabVIEW建立了系统平台。主要包括以下工作内容：(1)基于振动诊断法对轴承进行故障诊断。根据轴承旋转的速度,推导出轴承在不同故障情况下的特征频率。针对轴承诊断加速度数据,采用快速傅里叶变换法与小波变化两种方法提取轴承故障特征频率。综合对比了轴承在不同故障情况下,两种方法提取特征频率的有效性。(2)基于智能神经网络法对轴承进行故障诊断。针对轴承不同故障情况下,振动加速度数据具有不同的频域、时域特征这一特点,采用小波包方法提取轴承频域范围的特征值。计算出轴承在时域范围内具有代表性的特征值。时域与频域的特征值作为神经网络的特征向量,概率神经网络实现对轴承的智能故障诊断。(3)基于时序预测与神经网络相结合的方法对轴承进行故障预测。根据相空间重构理论对轴承参数进行重构。采用BP神经网络对燃气轮机轴承运行的相关参数进行了单参数、单点的时序预测。将单点预测的结果作为广义回归神经网络的输入。模型输出的误差百分比作为判断轴承状态的依据。(4)基于LabVIEW建立了燃气轮机轴承故障诊断与故障预测的系统平台。选定NI公司的LabVIEW作为软件开发平台进行程序设计。设计了系统初始化程序、用户登入程序、信息管理、运行主界面程序、故障诊断模块程序、故障预测模块程序。这些模块在主VI的程序框图中按照一定的逻辑关系组合起来,就形成一个完整的诊断与预测的开发平台。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 研究目的和意义  10
  1.2 轴承故障的主要形式  10-11
  1.3 轴承故障诊断方法  11-12
  1.4 轴承故障诊断国内外研究现状  12-18
    1.4.1 振动诊断法的研究现状  12-15
    1.4.2 智能诊断法的研究现状  15-16
    1.4.3 轴承故障预测技术的研究现状  16-18
  1.5 论文的研究内容  18-20
第2章 基于振动法的轴承故障诊断  20-37
  2.1 轴承故障特征频率计算  20-22
  2.2 基于FFT的特征频率提取  22-28
    2.2.1 FFT原理  22-23
    2.2.2 FFT对轴承振动信号处理  23-28
  2.3 基于小波变换与HILBERT变换的特征频率提取  28-35
    2.3.1 一维连续小波变换  28-29
    2.3.2 一维离散小波变换  29
    2.3.3 几种常用的小波函数  29-30
    2.3.4 Hilbert变换定义  30
    2.3.5 小波变换与Hilbert变换对轴承振动信号处理  30-35
  2.4 本章小结  35-37
第3章 基于智能神经网络法的轴承故障诊断  37-51
  3.1 小波包分析  37-38
    3.1.1 小波包  37-38
    3.1.2 小波包分解与重建  38
  3.2 小波包提取特征向量原理  38-40
  3.3 滚动轴承特征向量提取  40-46
    3.3.1 频域特征的提取  40-43
    3.3.2 时域特征的提取  43-46
  3.4 基于概率神经网络的故障诊断  46-50
    3.4.1 概率神经网络原理  46-48
    3.4.2 轴承的故障诊断  48-50
  3.5 本章小结  50-51
第4章 燃气轮机轴承的故障预测  51-72
  4.1 相空间重构  51-57
  4.2 基于BP神经网络的非线性时间序列预测方法  57-64
    4.2.1 BP神经网络非线性时间序列预测的基本原理  57-61
    4.2.2 轴承的单变量非线性时间序列预测  61-64
  4.3 基于广义回归神经网络的故障预测  64-71
    4.3.1 广义回归神经网络理论  64-65
    4.3.2 广义回归神经网络结构  65-66
    4.3.3 燃气轮机轴承故障预测  66-71
  4.4 本章小结  71-72
第5章 基于虚拟仪器技术的诊断与预测平台设计  72-82
  5.1 故障诊断与预测开发平台总体设计  72-73
  5.2 系统初始化登录模块设计  73-74
  5.3 故障诊断主界面模块设计  74-77
  5.4 故障预测主界面模块设计  77-81
  5.5 本章小结  81-82
结论  82-83
参考文献  83-89
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  89

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 八作动器隔振平台的六自由度容错控制研究,TB535.1
  3. 锥形静压轴承流场的数值模拟及性能分析,TH133.36
  4. 钢丝滚道球轴承的预紧与支承刚度理论及实验研究,TH133.331
  5. 基于LAH032.905标准的汽车点火线圈终检系统研究,U472.9
  6. 基于PCA-SVM的液体火箭发动机试验台故障诊断算法研究,V433.9
  7. 圆柱瓦及椭圆瓦轴承—转子系统动力学特性研究,TK263.6
  8. 基于支持向量机的故障诊断方法研究,TP18
  9. 三容水箱系统故障诊断算法研究,TP277
  10. 水上交通安全保障系统的关键技术研究,U698
  11. 基于LabVIEW虚拟示波器的设计及远程控制,TM935.3
  12. CAN总线技术在气象监测系统中的应用研究与实现,P409
  13. 新型内圆磨床床头箱和导轨的研究,TG581.2
  14. 乳化液泵站机械故障诊断研究,TH165.3
  15. RTAD-CMDMDES的总体设计和系统开发,U279.3
  16. 基于虚拟仪器的电能质量监测研究,TM76
  17. 基于虚拟仪器的音频信号分析系统设计,TP274
  18. 基于模糊神经网络的设备故障诊断专家系统,TP183
  19. 基于支持向量机的故障诊断研究,TH165.3
  20. 基于模块化建模方法的舰用燃气轮机装置的仿真技术研究,U674.703
  21. 超高速液体动静压混合轴承参数优化设计研究,TH133.36

中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 内燃机 > 燃气轮机（燃气透平） > 检修与维护
© 2012 www.xueweilunwen.com