機械故障診斷學第一章：緒論

1、主要參考資料：1. 機械故障診斷理論與方法，屈梁生等，西安交通大學出 版社；2. 機械故障診斷學，屈梁生，何正嘉，上?？萍汲霭嫔纾?. 機械故障診斷學，黃仁，鐘秉林，機械工業(yè)出版社；4. 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術，陳克興，李川奇主編,科技文獻出版社5. 旋轉機械故障機理及診斷技術，韓捷等，機械工業(yè)出版 社6. 設備故障診斷原理、技術及應用，黃文虎等，科學出版 社7. 機械設備故障診斷技術及應用，王江萍，西北工業(yè)大學 出版社；8. 設備診斷現場實用技術叢書，機械工業(yè)出版社；9. 機械故障診斷叢書，屈梁生等，西安交大出版社10. 機械故障的全息診斷原理，屈梁生，科學出版社1.1第一章概述，械故障

2、診斷的目的和內容F11 ;IIFl1.2 -診斷信息的來原與獲取1.31.41.5機械故障診斷方法的分類機械故障診斷技術的現狀與發(fā).機器零部件失效信息 I InnflI1.1機械故障診斷的目的和內容.機械故障的定義與分類1.故障的定義設備的基本狀態(tài)可分為三種：障狀態(tài)、異常狀態(tài)、正常狀態(tài)是設備的一種狀態(tài)故障只一臺設備的功能指標低于正常時的最低限 值時，即設備喪失規(guī)定功能的現象稱之為 故障。1PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.機械故障的定義與分類 2.故障的

3、分類L機械設備的故障可從不同的角度進行分類一.機械古攵障著的定義與亍分類(2)按故障A.突發(fā)型故障 到的征兆，發(fā)生是突主的 故卩 奄然,進程分： 章發(fā)生前無明 發(fā)生的，破:顯 不性可察覺 -較大，所以對關鍵設備的重要部位需連續(xù)監(jiān)測。B.漸發(fā)性故障：由于設備中的某些零件的 技術指標逐漸惡化最終超出允許范圍引起 的故障，多數故障屬于此類故障，約占機 械設備修理量的5080%。(1)按故障的性質分A. 器質型故障：是由機器本身的原因產的，例如轉子彎曲、葉片斷裂等。這類故障具有 偶然性與突發(fā)性，設備一旦出現這類故障必須停 機檢查，修復后才能重新起動使用。操作型故障：是由操作人員的誤操作或#PDF 文件

4、使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W工藝參數選用不當引起的#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W3PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W一.機械故障的定義與分類漸發(fā)性故障的原因及特點：-邈原因：材料的磨損、腐蝕、疲勞等-IIlliI卜特點：一 =rr：*岀現故障的時間在零件有效壽命的后-期”， 即耗損故障期；r =-卜 tl -W- -r*有規(guī)律性，可預防； *故障發(fā)生的規(guī)律與機器運行的時間有關。.-.機械故障的定義與分類C耗損期故障。（4）按故障復雜程度分：

5、+一 A單一型故障B復合型故障。1-按發(fā)生故障的時間分：A磨合期故障；B正常使用期故障；.機械故攵障定義卜類Z X可（5）按故障的'后果c分:A輕微故障；B一般故障；CD嚴重故 致命故攵障； 攵障。一弋3.機械故障的定義與分類（入）某種設備在t時間后的單位時間內發(fā)生故 障的臺數相對于t時間內還在工作的臺數 的百分比值，稱為該產品的瞬時故障率,它具有統(tǒng)計特性。典型故障曲線一一浴盆”曲線一.機'械故障的定義匸大多數設備的故障率是時間的函數，典型 故障曲線稱之為浴盆曲線”，曲線的形狀 呈兩頭高、中間低，具有明顯的階段性， 可劃分為三個階段：早期故障期偶然故障期嚴重（耗損）故障期機械故

6、障的定義與分類罕障故 - -率障故的定規(guī)有效壽命典型故障率曲線#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W一.機械故障的定義與分類（1）早期故障期- 時間：產品初始工作期： 特點：故障率較高，隨著運行時間的增加而迅速下降 。-T -f +-j- 十.IT 二原因:« L. iij =|i- 1 =.= i t - 11 新元件之間缺少良好的磨合或裝配缺陷 b設計不當、：選材不合適、加工質量差 吾一般新設備需進行磨合、試運行。5PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"

7、pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W正?；虍惓?，早期發(fā)現故障及其原因，并 能預報故障發(fā)展趨勢的技術。通俗地說就 是給機器看病”的技術。它包括 監(jiān)測”與一.機械故障的定義與分類（3）嚴重（耗損）故障期時間：設備使用的后期。特點：故障隨使用時間的增加而增加。原因:設備長期使用后產生的磨損、疲勞、 腐蝕等造成的。丨（4） 注意、 :-秦三個故障期是對一般情況而言，并不是所有設備都有三個故障期，有的設備可能只 有一個或兩個故障期。1.機械故障診斷技術的實質與內涵 機械故障診斷技術是一種了解和掌握機器 在運行過程中的狀態(tài)，確定其整體或局部#PDF 文件使用"pdfFact

8、ory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.機械故障診斷技術的實質與內涵-1二.機械故障診斷技術的 實質與內涵鳥仁 故障診斷 是工程問題，因此，故障診 斷技術必須注意以下問題：意必須面向工 程實際，解決機器的設計、II II:r2 .故障診斷是一種綜 多學科 多行業(yè)合技術制造與運行問題； 奇高可靠性3.故障診斷是一種反求技術故障診斷一般設計 整體零部件零部件整體 運行信息機器性能力學模型機器行為#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W運行設計、制造運行設計制

9、造運行II 廠 III II "III#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W二.機械故障診斷技術的實質與內涵4 .故障診斷的發(fā)展依賴前沿學科的進步t多學科的交叉T T * T T 1 1 IIlliI前沿學科的滲透I5 .故障診斷的核心是模式識別問題 癥狀與故障 分類與聚類.機械故障診斷技術的實質與內涵詩7.故障診斷 是一個系統(tǒng)工 程(system -engineering ):機械的故障，它是故障系統(tǒng)整體的突現性，它包. 含兩個特 性： 整體-性 與層級性。；，-(1)整體特性：如果一臺機器里的零件有故障，那么其癥狀是這臺機器的癥狀

10、，而不是零件本身 的癥狀。IIIi III例如，齒輪箱里面齒輪輪齒表面剝落或者斷IItill!裂，所表現出來的癥狀就是噪音大，有撞擊聲或 者發(fā)熱，不是這個零件本身的癥狀，而是機器的 故障的整體特征。7PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.機械故障診斷技術的 實質與內涵.機械故障診斷技術的 實質與內涵#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試

11、用版本創(chuàng)建 W卷再如，兩個齒輪齒面碰壞以后就會有撞擊，假若 齒輪箱里不只這兩個齒輪嚙合，還有好幾對齒輪 嚙合，那么我們從外面聽起來的聲音就要復雜的 多，即個體小于整體。羋層級系統(tǒng)是很普遍的：例如：自然界的組合，人類、獸類、植物等 都具有層級性，越是效率高的系統(tǒng)，層級 系統(tǒng)可以達到最高的效率。我們所研究的機器：零件T組件T部件 T整臺機器。層級系統(tǒng)的效率是最高的。#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W9PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.機械故障診斷技術的 實質與內涵與層級系統(tǒng)相聯(lián)系的是：近似可

12、分系統(tǒng) 機器對故障的傳遞就是一個近似可分系統(tǒng)。- 如果一臺機器的某一個零件發(fā)生故障，# 么首先受到影響的t就是它所在的組件，再 遠一點，就是它所在的部件，所以說這臺 機器的故障信息的傳遞是近似可分系統(tǒng)， 越是遠的地方，信息就會越是大概， 地方，信息就會更加詳細。匚機械狀態(tài)監(jiān)測.與故障診*目的：保證機器可靠、1.正確識別運行狀態(tài)和故障*類型,:斷的目的應有的功能效地發(fā)揮其-保證機器安全可r-“靠地運行，發(fā)揮其最大效益；受到影響的就是它所在的組件，再近的四.機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷 狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷亍的內容包括：狀態(tài)監(jiān)測：采用各種測量、分析、判別萬法，弄清機器所處的運行狀態(tài)，結

13、合機器 的歷史狀態(tài)與運行I條件，為機器的性能評 4 人詢宙B :安全運行、故障診斷打好比合理使用' '基礎:。'四.機(3) 狀 和故 準則犬態(tài)識別：根據特征識別機器的狀態(tài)障，包括：建立判別函數、確定判別 、進行比較等；(4)診斷決策：分析機器所處的狀態(tài)及故.障類型、部位、性質、原因及發(fā)展趨勢， 采取相應的措施：繼續(xù)監(jiān)測、重點監(jiān)測、 停機維修等。能及時、正. ，對機器進行狀態(tài)異?；虬l(fā)生故障，確地診斷出來，以便采取相應措施，以減少維修時間、提高維修質量、-* -M- -F- - 1 P 1 -4 - 降低維修成本；2.保證機器.一旦預知性維修,降低維修成本;3.通過性能評

14、價為優(yōu)化設計、制造提供數據與信與故障診斷的內容匸四.機械狀態(tài)監(jiān)測一“2.故障診斷：需進一步確定故障的性質程度、類別、部位、原因、發(fā)展趨勢等，為預報、控制、調整、維護提供依 據。具體包括四個方面：(1)信號檢測：正確選擇傳感器，測取與機 器狀態(tài)有關的動態(tài)信號；器的狀態(tài)與故障有關的特征二；L 特征提取：即動態(tài)信號的處理，利用某 種信號處理的方法，從信號中提取與機#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W11PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.直接觀察法瑕直接觀察法：主要憑經驗，通”過看 的狀態(tài)，這種方

15、法只能粗約地判斷，適用 于能直接觀:察到的機器零件。同時可采用一 一些簡單的儀器和方法，如滾動軸承檢測“摸、聽來判斷機器儀、等I來擴大觀察能力I .IIIII. 動態(tài)信息檢測法.(1)測定振動、機器是(2)噪聲的總強度以 否存在故障；性判斷測振動、噪聲的動態(tài)信號，所測信號進行處理、分析，判斷機的部位、程度等。I四兀.設-性能測疋J一設攵備性能(1) 整則定：客機性能測定測量輸出或或輸出與輸入的關系來判斷設備運行狀態(tài)；(2', 靠性零部件性能 起決定性作用測定：用于對設備 的關鍵零部件。的可息檢測法.動態(tài)信動態(tài)信息檢測法利用某種傳感器獲取機器運行過程中的動態(tài)卜 信息。常見的動： 度、壓力

16、、流量'不同的角度反映了機器的狀態(tài) 和故障。因機 器在運行過程中的振動和噪聲是診斷的重要 信息，所以目前用得-號檢測法、噪聲信號檢測法。ILJ力態(tài)信息有：振動、噪聲、 富、力矩、功率等等,它們.磨損殘留彳曰溫得較多的方法為:：振動信物的測定磨損殘留物的測定巻機器在運行過程中由于相互間 殘留物f潤滑油I取樣f油樣 物的形狀、大小、數量、成分 的部位及嚴重程度。1.3機械故障診斷方法的分類方法可從不同的角.按診斷的目的與要求分類亍診斷功能診斷：新安裝或剛維修后的設備，需檢 查其運行時的功能是否正常，根據檢查結 果調整機器；言機械故障診斷的1.功能診斷與運行角度分類運/的行診斷 燈發(fā)生:對發(fā)

17、!正; 展。在運行的機器事，監(jiān)盤測其故障IIJZP< O#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.按診斷的目的與要求分類T T T T I接診斷與間接診斷；沃加此 士再皿宀"囲皿弘、4* 如2.直接診斷與間接診直接診斷：直接確定關鍵零部件的狀態(tài), 主軸承的間隙、齒面磨損、葉片斷裂:道壁厚等；間接診斷：作條件的限制時，;是通過二次的狀態(tài)。葉片斷裂直接診斷受到機器的結構及工 采用間接診斷方法，它， 判斷機器中關鍵零部件信息來一.按診斷的目的與一要求分類4.在線診斷與離線診斷在線診斷（類似于連續(xù)監(jiān)控）：廠/_ 只別的監(jiān)測診斷系的信 丄；

18、 離線診的動5.常規(guī)1采集、處理、識IllII I需配備完整'斷：通過某種手段記錄現場機器運行 態(tài)信號，回實驗室處理分析； 工況下的診斷與特殊工況下的診斷6.簡易診斷與精密診斷！二.按J與診斷?支術分類1.振動與噪聲監(jiān)噪聲信號進行I測技術：利用機器監(jiān)測診斷；盲運仃時r的振氏動2.超聲與聲發(fā):射f監(jiān)測技術：監(jiān)測一裂紋、裂2紋擴亠展材料內部缺陷等;利用 溫度;R : 形紅夕 變化 分析 狀、3. 紅外監(jiān)測技術 測機器運行中4. 潤滑油樣分析 損殘留物的成:7 I的j F技術 7分、輻射丿-；F潤滑油數量原理扌樣 大及儀中攜/小等器，來識監(jiān)勺磨 口別故障。小等二.按診斷對象分類四.監(jiān)測與診斷

19、過程中應注意的三種關系機械的.發(fā)電機等；2.往復機械的心'壓縮機、曲柄連桿1.旋轉汽輪監(jiān)測與診斷技術:軸系、1.定性與定量的關系監(jiān)測與診斷技術：干機構等；內燃機、往復式3.工程結構的監(jiān)測與診斷技術：框架、橋梁、I管道:、容器等；+L4基礎零部件的監(jiān)測與診斷技術 丄承、電機等。于 i T "T HT *定性監(jiān)測：發(fā)現機器是否異常，、經濟性好 般性了解；初步確定故 ,適用于大障部位，儀范圍的對機器作一定量監(jiān)測：以某一特征來反映機器的異常及 故障，并說器簡單明故障的部位、嚴重程度，儀器復雜，可給出較完整的診斷結論 于關鍵、重，適合點機幾器的監(jiān)測。13PDF 文件使用"pd

20、fFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W三種關系四.監(jiān)測與診斷過程中應注意的四.監(jiān)測與診斷過程中應注意的三種關系:N簡易.與精確的關簡易診斷：只判斷機器狀態(tài)是否異?；蛴泄?母，常用簡單、便攜的工況監(jiān)測儀表對機 器狀態(tài)進行區(qū)分、判斷；精確診斷：不僅要判斷機器狀態(tài)是否異常，II n1zl、原因、發(fā) 并采用功能而且要判斷是什么異常、性質、 :展趨勢，采用較多的診斷信息:展趨勢，采用較多 齊全的診斷系統(tǒng)。J1.4 機診斷醫(yī)療診斷;械故障診斷技術發(fā)展常廣泛，例如以人為對象的'診斷、電的含義非以環(huán)境為對象的環(huán)境監(jiān)測:技術；在工:程領域中，有以機械設備:子儀器、工程結構:、計算機系統(tǒng)為

21、對象的各種診斷技術。與 醫(yī)療領域相比，機械故 障診斷技術:開發(fā)的上匕較晚。但從六十年代 中期開始，特別是七十年代以來機械診斷術 原因的發(fā)展非?？臁＿@主要有幾個方面的3.精確與模糊的關系a. 設備的大b. 設備運行不清楚；下丁c. 對設備的狀態(tài)及故障的 性。.導致運行狀態(tài)的復雜化；之間的界限"t態(tài)的變化各狀態(tài)n 丁 I 識別中存在不確定.機械故障診斷技術的發(fā)展依賴于前沿學科近十幾年來，國際上的故障診斷技術 發(fā)展的很快，這里有兩個:原因：| 1.經濟效益；+ -i_|1|2-從故障診斷 學科技術是最近十幾年的發(fā), 面的轉變：展過程來看， 的。很重要的。展很快，有以它啲前沿乂下幾個方:15

22、PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.機械故障夠斷斤技術R的發(fā)文展依賴于前沿學一 一:科r-舒發(fā)就是g刖沿占技羨促使術故障診斷展的1另弓一方面,1一.機械故障診斷斤技術R的發(fā)殳展依賴于前沿學:科-(1)打破皮傳統(tǒng)扌支術的界限而且滲透:到傳統(tǒng)E技術之間;一(2)前沿技術的學術思想非?；钴Sc。對于舊的學科* .、-it*/r、 ,、.a基舌礎學科,促進它們的更新，形成新的勺分枝#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建

23、W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W決于診斷展取決于診斷二.機械故障診斷的 存在和發(fā)展取 在實際中的確(1)確診的標準：a. 能夠正確估計機器里面故障的位置和類 型；b. 能夠區(qū)分什么是主導故障，什么是伴隨故 障；斗c.能夠判斷主導故障的發(fā)生和轉移；:d.能夠對潛在故障的發(fā)展做岀長期的預測o。彳二.機械故障診斷的存在和發(fā)丿在實際中的確診能力(2)影響故障確診能力的因a. 結構的復雜性及設備本身的可維護性b. 潛在故障的種類；-:c. 故障信息的完整性:d. 診斷信息的質量；-e. 故障的特征提??；f.經驗的積累og.結論。17#三.診技木的

24、熱占、/診1)提高能力 J對-常見故障、多發(fā)乙故障的確(:?) 信言息的F融合'和'寺征:提取(:3) 2數據的?Shouse挖掘禾口 2數據扌倉庫；(data-wvhew)的建£立(4 ) “智能診斷斤；(5)遠程診斷Ml o1.5零部件失效詩一臺運行中行狀態(tài)，判隱含的主導么，運行信息的特信息，如何判斷它當前的運 據是什么，當前運'故障是什么，發(fā)展的趨勢是什 這臺機器還能連續(xù)運行多久，要科學 地、負責地回答這些問題,就必須以機器 運行的行為為依據;，首先掌握機器零部件 運行的機器斷的依的各種信息。<2. 機從系統(tǒng)論的觀點來看，一個層級式系統(tǒng)是近似 可分

25、解的系統(tǒng)。信息是由最短的路徑優(yōu)先由子系 統(tǒng)向大系統(tǒng)匯總，或者向相反方向擴散。對于層 級式運行信息的傳輸的選擇性;的系統(tǒng)，信息的傳輸總是先經過臨近的層或子系統(tǒng)，再向外層或其它子系統(tǒng)傳輸信息經過 長路徑傳輸后，信息的強度會減弱，同時有用信 占的丿吐、.用信噪比表示)會減小。#二機器零部件運行信息的特點疵r.19PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W.機器零部件運行信息的特點烽6.機器零部件失效信息的”非線性特征* -i從嚴格意義上講，機器系統(tǒng)均是非線性的系統(tǒng)。在一

26、定條件下，我們可以將機器簡化為一個線性 的系統(tǒng)。例如轉子正常運行時，其表現的狀態(tài)行為大多比 較簡單。整個系統(tǒng)的非線性較弱，圖1a；當機器零部件失效時，其非線性特征就表現出來 的。隨著失效程度的不同，失效信息的表現行為 也大不相同。有些失效信息的表現行為較為簡 單，圖1b ；-;.:1： - S -有些失效信息則很復雜，圖1c。-80V m 動振向方直垂m水平方向振動圖1a正常狀態(tài)V8060V40m封磨損動振圖1c汽管道激振#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建

27、W尋機器了機器零部二.機器零部件運行信息的獲取零部件的運行信息，反映件的工作狀態(tài)。壽機器運行信息的獲:取包括了以 的內容：；I j.反映機器零部件失效信息的信號的測量； 測量信號中機器零部件失效信息的提取。II三.機器零部件運行信息的獲取十才寸亍*1-機器零部件失效信息的信 號的測量機器零部件失效信息的信號測量中常用的方法“可分為兩大類：靜態(tài)測量法和動態(tài)測量法。（1）靜態(tài)測量方法靜態(tài)測量方法直接對機器零部件的失效信息進行測 量，得到的信息直接反映了機器的零部件的失效情 況，不需要推導計算，因此比較直觀、可靠。 靜態(tài)測量必須在機器停止狀態(tài)下，零部件能直接觀#PDF 文件使用"pdfFa

28、ctory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W察到或機器已經拆開的狀態(tài)下進行。靜態(tài)測量法難以實現在工作過程中對機器零部件失 效信息的在線測量。三.機器零部件 運行信息的獲取烽1.機器零部件失效信息的信 號的測量瘴機器零部件失效信息的測量和提取中，應注意以下的問題： 瘴（a）由于機器零部件運行信.息的多樣性，在信息的收集和測量中采用的測量方式、測量方法、選用的傳感器、.選.擇的測 .量參數等也應根據機器的結構、零部件信息的特點等進行選 |定。-例如，軸承在運行過程中會產生振動、噪聲、聲發(fā)射、溫升、 接觸電阻值等信息。前三種是快速變化的信息，而后兩種屬 于慢變信息?？熳冃畔y量和慢變信息測量時采

29、用的測量方法、傳感器、 測量參數等也不同。:如果測試是以了解軸承元件表面剝落等失效為目的，則測試 振動或聲音信息的效果好。如果想了解軸承的摩擦、磨損等 狀態(tài)，聲發(fā)射、溫度信息反映較好。如果測試是為了了解軸 承的潤滑狀況，則測量接觸電阻值能給予較好的反映。21PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W三.機器零部件運行信息的獲取#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory

30、Pro" 試用版本創(chuàng)建 W三.機器零部件運行信息的獲取三.機器零部件運行信息的獲取#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W圖2柴油機供油系統(tǒng)的壓力檢測示意圖挙2.零部件失效信息的 提取悄特征可以分為：簡單特征和復合特征，線性特征 和非線性特征，單維與多維特征等。#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 WI I II三.機器零部件運行信息的獲取23PDF 文件使用"pdfFactory Pro&q

31、uot; 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W<三.機器零部件 運行信息的獲取1f-2.零部件失效信息的提取舟信息論方法魯信息論是研究信息的基本性質和度 量方法以及信息的獲 得、傳輸、存貯、處理和交換等一般規(guī)律的科學。啥信息熵理論在機器零部件失效分析和維修等方面具有重 要的應用。事信息熵除了作為信息量的一種度量之外，利用信息熵的 理論和概念，還可以通過對某類 型機器故障的 統(tǒng)計來衡 量機器故障發(fā)生的不確定性，評價該類型機器的可診斷 性、可維修性。豐利用信息熵還可衡量一臺機器或一個系統(tǒng)的復雜程度。舟信息熵在測量結果一致性判

32、別、模式分類準則確定等方 面都有重要的應用。#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W*.機器:零部;行信息、的獲取51二.|UI1-J-|1三.機器零部件 運行信息的獲取飛2.零部件失效信息的 提取尋從平穩(wěn)物理量中提取信息除了常用的時域、 幅值域分析方法外，頻域分析方法是重要 的方法。電從上世紀60年代以來，隨著快速傅立葉變 換算法的出現，頻譜分析的運算速度得到 大幅提咼。#PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W

33、機器零部件運行信息的獲取提取子振動誤差很大。如析中，普通的傅立葉頻譜 果不進行精確計算，相位方法給出的相位信心 根本不能用。機器零部件失效初期, 沒在噪聲之中。失效信息比較微弱 ，實際應用中往往集在一起的情況。對于以 上情況，提高 信息提取的有效途徑。頻譜分析時往往會被淹 會遇到許多特征頻率密 譜分析精度是實現三機器零部件運行信息的獲取:全息譜分析方法是一種基于傅立葉分析、并廣泛用!于回轉機器狀態(tài)監(jiān)測和診斷的方法二 全息譜方法"T" :1989年由屈梁生院士提出,它集成了回轉機器中轉子振動的幅值、頻率和相位信息，全面集成和利用: 了轉子的振動信息，能準確反映和區(qū)分轉子的不同

34、: 工作狀態(tài)和各種故障。全息譜理論得到了國內外學丨 :者的廣泛認同，全息譜方法在石化、化工、電力、： -冶金等行業(yè)得到了廣泛的應用。三機器零部件運行信息的獲取三機器零部件運行信息的獲取機器零部件運行信息的獲取臺2.零部件失效信息的提取興（5）主分量分析和核主分量分析主分量分析、核主分量分析實現對大量測量結果中信息的 壓縮和濃縮，是信息提取的重要手段。等主分量分析方法基于線性變換實現了對線性特征信息的提取，因此無法有效地提取隱含在數據中的非線性信息尙在信息處理領域，統(tǒng)計模擬方法特別適合于對 小樣本”數據進行統(tǒng)計分析。卒Sch?lkopf等人將主分量分析等線性特征提取方法推廣到非 線性領域，形成了核主分量分析方法。它借助于核函數來 實現某種非線性映射，通過非線性映射將輸入矢量映射到 高維特征空間，使之在高維空間具有更好的可分性，然后 對高維空間的映射數據做主分量分析，得到原始數據的非 線性主分量，實現了隱含的非線性特征信息的提取。25PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W三.機器零部件運行信息的獲取專.2零部件失效信息的提取亓（6）遺傳算法和遺傳編程*遺傳算法作為基于自然進化過程模擬的優(yōu)化方法，是自然界 :生物物競天擇，適者:生存”機制