基于多小波理论的风机故障诊断技术研究

【摘要】风机是工业生产中的重要设备,一旦发生故障,势必带来严重后果,所以对风机的故障诊断具有重要意义。小波分析是一种新兴的理论,它具有时间和频率的局部变换,而傅里叶变换只能单独分析时间或者频率,因此小波分析在数字信号处理方面具有先天优势,被誉为“数学显微镜”。而紧支撑性、对称性、正交性、高消失矩又是信号处理的重要性质,由于单小波只是具有其中一个或者两个性质,而不能同时具有这些性质,因此在故障诊断方面被广泛运用。本文首先介绍了多小波的理论基础,多分辨分析以及重要的性质,特别分析了多小波相比比单小波和傅里叶变换的优势。其次由于多小波是多输入输出系统,而待处理的故障信号都是一维的,所以在处理故障信号之前先要进行预处理。由于同一个多小波的处理效果会因为采用不同的预处理方法而不同,所以本文研究了SA4,GHM和CL三种多小波与不同预处理方法相结合对故障信号的处理效果,得出SA4多小波经过平衡预处理对风机故障信号的降噪效果最好的结论。再次,在降噪处理过程中要通过设置合理的阈值来滤除噪声,本文对于传统的软硬阈值法进行改进,得到一种新的阈值处理方法,并对六种常见信号进行仿真比较,证明新的阈值法处理效果更好。最后,利用PDES巡检设备采集某水泥厂的风机故障信号,利用多小波对该故障信号进行多小波分解,得到频谱图,分析特征频率,诊断风机故障,并与该巡检设备的自动诊断结果进行比较,发现本文采用的多小波理论诊断更准确。最后,采用同样的分析方法,对某钢铁厂的烧结主抽风机的故障信号进行诊断,运用故障分析方法,采用不同的多小波,单小波对故障信息进行多分辨分析,进行奇异点监测,运用多小波进行故障诊断,再次证明该方法的有效性。
【作者】贺鹏；
【导师】王红君；余喜珍；
【作者基本信息】天津理工大学，控制工程，2013，硕士
【关键词】多小波；风机；降噪；阈值；故障诊断；仿真；

【参考文献】
[1]曹永岩,孙优贤.输出反馈严格正实控制器设计[J].控制与决策,1998,02:65-69.
[2]宋伟.全日制体育硕士专业学位研究生培养方案研究[D].河北师范大学,体育教学,2012,硕士.
[3]王倩.基于XML的6LoWPAN协议一致性测试系统的设计与实现[D].南京邮电大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[4]孔韦韦,雷英杰,雷阳,李卫忠.基于NSCT域感受野模型的图像融合方法[J].控制与决策,2011,10:1493-1498+1503.
[5]廖明玲.刺参幼参脂肪及n-3系列高度不饱和脂肪酸需求的研究[D].大连海洋大学,动物营养与饲料科学,2014,硕士.
[6]计时鸣,敖海平,金明生,张利,曾晰,丁洁瑾.基于接触特性优化的模具曲面气囊抛光实验研究[J].机电工程,2012,12:1367-1370+1375.
[7]谢晓钟.华夏证券西南管理总部网上证券交易系统的构建及经纪业务拓展策略研究[D].四川大学,工商管理,2003,硕士.
[8]武晋荣.康莱特对肝癌细胞Hepa1-6的抑制作用[D].山西医科大学,老年医学,2013,硕士.
[9]潘丽.生态公益型国有林场可持续发展评价指标体系研究[D].中南林业科技大学,林业经济管理,2013,硕士.
[10]冯姗.入侵检测中数据采集技术的研究[D].武汉理工大学,2005.
[11]余志良.大型焊接卷筒强度及稳定性分析[D].华东交通大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[12]信萍.新媒体时代《优悦生活》杂志市场营销战略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[13]赵玉杰.新疆平原区潜水蒸发影响因素与计算方法研究[D].新疆农业大学,水利水电工程,2012,硕士.
[14]王渝柯.私人空间文化初探[J].艺术科技,2013,09:14-15+12.
[15]田方.奉化芋艿营养成分分析及其加工保鲜技术研究[D].宁波大学,食品科学,2013,硕士.
[16]方娟娟.基于顾客导向的货运企业业务流程优化研究[D].宁波大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[17]李想.基于纳米材料和核酸适配体的高灵敏度光学生物传感器研究[D].河南师范大学,物理化学,2014,博士.
[18]王新梅,裴海龙.一类区间时变输入时滞与状态时滞线性系统的稳定性研究[J].控制与决策,2009,10:1549-1554.
[19]张苗苗.双功能融合蛋白RDP-BDNF的制备及其对东莨菪碱所致认知功能障碍小鼠的作用[D].西南大学,微生物与生化药学,2014,硕士.
[20]张　艳,李　倩,张　媛.９０４Ｌ不锈钢在５ｇ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中的腐蚀行为[J].沈阳工业大学学报.
[21]孙甲文.表面肌电信号预处理技术研究[D].哈尔滨理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[22]骆希.公共产品供给视角下政府与社会组织合作扶贫研究[D].四川省社会科学院,农业经济管理,2014,硕士.
[23]闫德祺.当归贝母苦参丸联合顺铂的抗肿瘤疗效及促瘤细胞凋亡的分子机制研究[D].甘肃中医学院,中西医结合基础,2014,硕士.
[24]蔡淑波.多学科油藏研究技术在窄薄砂体油田中的应用[D].东北石油大学,石油与天然气工程（专业学位）,2013,硕士.
[25]马寅芙.DNA倍体分析联合Lunx mRNA检测在非小细胞肺癌胸腔积液中的诊断价值[D].吉林大学,免疫学,2013,硕士.
[26]白翠霞.数码体视显微镜图像融合技术研究[D].宁波大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[27]杨沛娟.中山市X高中师生冲突化解策略研究[D].华中师范大学,教育管理,2012,硕士.
[28]赵珊珊.基于现代物流的铁路零担货物运营网络优化设计[D].北京交通大学,2015.
[29]吕劲.通过BN片打开石墨烯能隙以及石墨炔的准粒子能级和激子效应[A].中国材料研究学会.2011中国材料研讨会论文摘要集[C].中国材料研究学会:,2011:1.
[30]高莹,黄小原.资金需求不确定的银行卡网络鲁棒运作模型[J].控制与决策,2007,10:1147-1150.
[31]邹蕴.复杂网络上利他行为的产生规律及演化过程研究[D].吉林大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[32]刘琴.受众理论视域下大学生思想政治教育注意力资源研究[D].华中师范大学,思想政治教育,2014,硕士.
[33]阮航.简单遗传算法在FPGA中的应用研究[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[34]任宁宁.多核平台下强实时操作系统QNX调度机制的应用研究[D].西南交通大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[35]韩静.纤维素纤维活性染料低盐低碱染色的工艺研究[D].武汉纺织大学,纺织化学与染整工程,2013,硕士.
[36]陈传新.颅内动静脉畸形的外科治疗[D].苏州大学,神经外科学（专业学位）,2013,硕士.
[37]马崇博.基于氮杂并苯与氮杂石墨烯的光电材料的设计与合成[D].兰州大学,2013.
[38]冯辉.基于QR码技术的云考勤系统的设计与实现[D].华中师范大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[39]李薇.俄罗斯学者M·B·沃罗比约夫的女真史研究[D].黑龙江大学,史学理论及史学史,2013,硕士.
[40]申华平.医护合作式健康教育对COPD患者自我护理行为与生活质量的影响[D].山西医科大学,内科学,2013,硕士.
[41]张伟东,朱厚军,赵书利.石墨烯的制备及其在电化学领域中的应用[J].船电技术,2013,01:61-64.
[42]童亦斌,吴峂,金新民,陈瑶.双向DC/DC变换器的拓扑研究[J].中国电机工程学报,2007,13:81-86.
[43]刘书军.山区公路边坡安全评价方法研究[D].重庆交通大学,自然地理学,2012,硕士.
[44]李松.贷款利率、融资策略及其对储蓄率的影响研究[D].西南财经大学,金融学,2014,博士.
[45]王莹.西北地区农村学校“学生营养改善计划”实施情况调查研究[D].西北师范大学,教育学原理,2013,硕士.
[46]胡自玉.表面氧化和轻元素共价材料储氢的第一性原理研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2012,博士.
[47]黄文宏.DB发电厂项目可行性研究[D].华南理工大学,工业工程,2012,硕士.
[48]徐玮.二十世纪九十年代上海市流动人口研究[D].华东师范大学,区域经济学,2004,硕士.
[49]王艳艳.家政服务合同研究[D].西南政法大学,民商法（专业学位）,2012,硕士.
[50]王雪.牡丹江电务段信号器材检修项目的运作管理研究[D].吉林大学,工业工程,2014,硕士.