机械设备非平稳信号的故障诊断原理及应用PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 机械监测诊断中的非平稳问题 1

1.2 非平稳信号处理 2

1.3 信号的正交分解和信息的独立化提取 4

1.4 我国小波技术的应用现状与进展 5

参考文献 7

第2章 主分量自回归谱分析与应用 10

2.1 机械摩擦、松动故障特征和诊断对策 10

2.2 主分量分析 11

2.3 主分量自回归谱分析 12

2.4 正弦分量和色噪声的合理估计 13

2.5 工程应用 14

2.5.1 汽轮发电机摩擦故障诊断 14

2.5.2 大型离心压缩机摩擦故障诊断 17

参考文献 20

第3章 Wigner—Ville分布及其应用 22

3.1 Wigner—Ville分布的定义 22

3.3 Wigner—Ville分布的计算 23

3.2 Wigner—Ville分布的主要性质 23

3.4 交叉干扰项及其抑制 24

3.5 应用实例 25

参考文献 27

第4章 非平稳信号处理方法的时频分析及应用 28

4.1 短时傅里叶变换 28

4.2 小波变换 30

4.2.1 多分辨分析及其工程意义 31

4.2.2 正交小波基的构造与信息独立比的提取 33

4.3 小波包信号分解 38

4.4 工程应用 41

4.4.1 轧钢机振动分析 41

4.4.2 大型矿山电铲提升系统振动分析 42

4.4.3 压缩机齿轮箱轴瓦监测诊断 46

参考文献 48

第5章 谐波小波原理及其工程应用 51

5.1 谐波小波的定义及正交性 51

5.2.1 Newland快速算法 53

5.2 Newland快速算法及时频剖面图 53

5.2.2 谐波小波时频图 54

5.2.3 小波时频剖面图 54

5.3 谐波小波滤液 57

5.4 谐波小波应用举例 60

5.4.1 谐波小波分解及时频剖面图在旋转机组振动特征提取中的运用 60

5.4.2 谐波小波轴心轨迹阵列的实现及其不规则度描述 61

参考文献 65

第6章 Laplace小波特征波形相关滤波 66

6.1 Laplace小波及其特性 67

6.1.1 Laplace小波的定义 67

6.1.2 Laplace小波特性 67

6.2 Laplace小波基函数相关滤液 68

6.2.1 Laplace小波基函数库 68

6.2.2 相关滤波法 68

6.2.3 模拟信号检验 69

6.3 应用实例 72

6.3.1 转子试验台模态参数识别 72

6.3.2 大型水轮机轴系转动时一阶固有频率提取 73

6.3.3 内燃机缸盖振动信号识别 76

参考文献 77

第7章 匹配追踪信号分解及应用 78

7.1 信号展开与内积 78

7.2 匹配追踪信号展开 79

7.3 匹配追踪时频表示与分布 81

7.4 机械系统冲击响应特征提取 82

7.5.1 无交叉干扰项时频分布 83

7.5 应用实例 83

7.5.2 往复机械故障特征提取与诊断 84

参考文献 86

第8章 小波包自回归谱分析 87

8.1 基本原理 87

8.2 工程应用 89

8.2.1 非平稳转速测试分析 90

8.2.2 轴承微弱缺陷的早期诊断 91

参考文献 93

9.1 基本原理 95

第9章 小波包分解频带能量监测 95

9.2 汔轮发电机组轴瓦松动故障诊断 96

9.3 高压透平蒸汽激振分析 100

9.3.1 振动测试与分析 101

9.3.2 现场分析与故障诊断 104

9.3.3 减振措施 104

参考文献 105

第10章 小波分形技术及其在非平稳故障诊断中的应用 106

10.1 小波分析与机械设备非平稳故障诊断中的分形问题 106

10.3.1 离散信号盒维数的一般算法 107

10.2 小波分形技术原理 107

10.3 振动信号小波分形盒维数计算 107

10.3.2 盒维数的一般算法的缺点及改进 108

10.3.3 小波包分形盒维数无标度区经验公式 111

10.4 机械松动故障的小波分形分析 111

参考文献 113

第11章 基因小波及其在内燃机诊断中的应用 115

11.1 基本理论 115

11.1.2 基因小波分析 116

11.1.1 自适应小波分析 116

11.2 算法与实现 117

11.3 内燃机故障诊断基础 120

11.3.1 内燃机零部件的故障形式 120

11.3.2 内燃机振动与噪声的产生 120

11.3.3 内燃机振动检测的基本原理 120

11.3.4 内燃机振动分析的先验知识库 121

11.4 基因小波的计算机仿真与内燃机诊断 122

11.4.1 计算机仿真 122

11.4.2 应用举例 123

参考文献 125

第12章 小波包模糊聚类诊断网络研究及应用 126

12.1 基于小波包的特征提取 126

12.2 模糊聚类网络分类器 127

12.2.1 MAXNET子网络分类原理 127

12.2.2 小波包模糊聚类神经网络（WPFCNN）的建立 128

12.3 应用举例 130

参考文献 131

第13章 Hermitian连续小波变换与信号奇异性识别 132

13.1 机械故障诊断中的奇异性 132

13.2 小波变换对信号奇异性检测的基本原理 133

13.2.1 奇异性的定义 133

13.2.2 小波变换的卷积表达形式 133

13.2.3 小波变换的极值点、过零点与信号奇异性的联系 134

13.2.4 小波变换在奇异性检测中的进展 134

13.3.2 Hermitian小波特性研究 136

13.3.1 Hermitian小波定义 136

13.3 Hermitian小波的定义及特性研究 136

13.4 Hermitian连续小波变换及分解结果的表达方式 138

13.4.1 Hermitian连续小波变换的实现 138

13.4.2 连续小波变换的幅图和相图 138

13.5 模拟信号分析 140

13.5.1 准脉冲信号奇异性的识别 140

13.5.2 含有微弱准脉冲的正弦信号奇异性识别 141

13.6.2 振动现象 143

13.6.1 分析对象 143

13.6 应用实例——齿轮箱止推夹板端面摩擦故障分析 143

13.6.3 故障原因分析 144

13.6.4 故障排除和维修 145

参考文献 146

第14章 非平稳信号处理技术在监测诊断系统中的应用 147

14.1 状态监测和故障诊断系统的新进展 147

14.2 DM﹠RDS原理及特点 148

14.3 DM﹠RDS研究开发实例——MDS3系统介绍 149

14.3.2 采集监测工作站 150

14.3.1 MDS3系统总体设计方案 150

14.3.3 远程监视计算机 153

14.3.4 分析诊断系统软件包 153

14.4 MDS3系统成功案例分析 157

14.4.1 振动现象 157

14.4.2 故障原因分析 158

14.4.3 维修措施 159

参考文献 160