論文作者：上海大學(xué) / 唐友福

指導(dǎo)教師：劉樹林《研究領(lǐng)域：機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、減振降噪及智能維護(hù)?！?/p>

論文名稱：基于廣義局部頻率的非線性非平穩(wěn)信號(hào)故障特征提取方法研究

論文作者：上海大學(xué) / 唐友福

指導(dǎo)教師：劉樹林《研究領(lǐng)域：機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、減振降噪及智能維護(hù)?！?/p>

振動(dòng)信號(hào)時(shí)頻分析作為設(shè)備故障特征提取的重要手段，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用。但是，對(duì)于往復(fù)機(jī)械來(lái)說(shuō)，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)形式多樣，系統(tǒng)激勵(lì)具有多源沖擊特點(diǎn)，產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)表現(xiàn)出較強(qiáng)的非平穩(wěn)、非線性及非高斯等復(fù)雜特性。現(xiàn)有時(shí)頻分析方法得到的頻率成分，物理意義不明確，干擾頻率成分多，難以提取出適于往復(fù)機(jī)械故障診斷的有效特征信息。因此，往復(fù)機(jī)械多源沖擊振動(dòng)時(shí)頻故障特征的提取已成為故障診斷領(lǐng)域的難點(diǎn)問(wèn)題。本文研究就是圍繞這個(gè)難題進(jìn)行展開，主要工作包括：

首先，提出了廣義局部頻率的定義與AWD特征提取方法。針對(duì)往復(fù)機(jī)械沖擊信號(hào)寬頻帶特征意義模糊的問(wèn)題，提出了賦予沖擊信號(hào)新內(nèi)涵的廣義局部頻率定義；充分考慮往復(fù)機(jī)械多分量信號(hào)特點(diǎn)，進(jìn)一步提出了無(wú)需先驗(yàn)知識(shí)的自適應(yīng)波形分解特征提取方法。

繼而，建立了基于廣義局部頻率與AWD的時(shí)頻特征提取方法。針對(duì)往復(fù)機(jī)械多源沖擊信號(hào)具有的強(qiáng)非平穩(wěn)性復(fù)雜特點(diǎn)，在廣義局部頻率與AWD的基礎(chǔ)上，建立了適于多尺度沖擊信號(hào)的時(shí)頻特征提取方法，為解決往復(fù)機(jī)械故障診斷難題提供了一種途徑。

同時(shí)，構(gòu)造了基于廣義局部頻率的頻域分岔圖特征定性描述方法 。針對(duì)往復(fù)機(jī)械故障演化過(guò)程所體現(xiàn)的非線性規(guī)律，在廣義局部頻率譜分析的基礎(chǔ)上，提出了頻域分岔圖特征描述方法，定性揭示了非線性系統(tǒng)混沌狀態(tài)下的頻率調(diào)制特性。

最后，形成了基于廣義局部頻率的時(shí)頻域LZC特征定量描述方法。針對(duì)往復(fù)機(jī)械不同故障及程度所具有的非線性差異性，在廣義局部頻率時(shí)頻分析的基礎(chǔ)上，提出了LZC特征描述方法，能夠定量揭示往復(fù)機(jī)械時(shí)頻故障特征的非線性復(fù)雜度特征區(qū)間。

本文研究成果不僅具有一定的理論價(jià)值，也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在大慶煉化公司開展了“大型往復(fù)壓縮機(jī)組維修前狀態(tài)預(yù)評(píng)估”研究，本文研究成果成功應(yīng)用于往復(fù)壓縮機(jī)組故障診斷，為企業(yè)維修決策提供了有效的理論指導(dǎo)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和安全效益。