基于小波分析的工程機(jī)械液壓缸故障特征提取研究.pdf

1、液壓系統(tǒng)在工程機(jī)械領(lǐng)域中起到核心的作用，一旦發(fā)生故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失將十分巨大。液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，在液壓設(shè)備中占有重要的地位，其故障將直接影響設(shè)備的正常工作和壽命。泄漏是液壓缸的一種常見(jiàn)故障，嚴(yán)重的泄漏不僅會(huì)使環(huán)境受到污染，還會(huì)導(dǎo)致液壓缸工作腔的壓力降低，使液壓缸無(wú)法正常工作。本文通過(guò)分析液壓缸進(jìn)油口的壓力信號(hào)和活塞桿位移信號(hào)，來(lái)提取液壓缸泄漏故障的故障特征，以此為依據(jù)進(jìn)行液壓缸的狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷。
　　 本論文研究

2、的對(duì)象是完整液壓系統(tǒng)中典型元件液壓缸的泄漏故障。以參數(shù)測(cè)量法為前提，小波變換為理論基礎(chǔ)，將小波分析方法對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的優(yōu)勢(shì)運(yùn)用到液壓缸泄漏的故障特征提取上。液壓缸的泄漏包括外泄漏和內(nèi)泄漏兩種情況。外泄故障容易發(fā)覺(jué)，所以本文主要針對(duì)液壓缸內(nèi)泄故障進(jìn)行研究。
　　 論文的主要工作和成果包括：
　　 (1)系統(tǒng)地闡述了液壓系統(tǒng)泄漏的故障機(jī)理及成因，通過(guò)泄漏故障的數(shù)學(xué)模型說(shuō)明缸內(nèi)壓力上升或下降速率會(huì)受到泄漏的影響，為以后章節(jié)中的數(shù)

3、據(jù)處理打下了理論基礎(chǔ)。
　　 (2)全面地分析了基于信號(hào)處理的故障診斷方法的進(jìn)展情況，著重介紹了小波變換理論，提出了適合液壓系統(tǒng)的小波分析故障診斷方法。重點(diǎn)討論了小波變換的時(shí)頻分析以及多分辨率分析能力，這是本文的研究基礎(chǔ)。
　　 (3)利用小波包分解對(duì)壓力信號(hào)和位移信號(hào)進(jìn)行分析，提取了壓力信號(hào)壓力上升速度(PY1)、壓力信號(hào)(62.5-125Hz)小波包能量值(PY2)、壓力信號(hào)小波包能量熵(PY3)、壓力信號(hào)小波包能量

4、方差(PY4)、位移信號(hào)活塞桿伸縮速度(S1)五個(gè)故障特征向量。
　　 (4)分析了各個(gè)故障向量對(duì)泄漏量的敏感程度，將所得數(shù)據(jù)歸一化處理，分析各泄漏量情況下特征值分布的方差，得到各故障特征量的敏感度排序：PY4>PY1>PY2>S1>PY3，該排序結(jié)果將指導(dǎo)理論分析成果的實(shí)際工程應(yīng)用：
　　 (5)利用Visual Basic和Matlab混合編程的思想，構(gòu)建“工程機(jī)械液壓缸故障診斷系統(tǒng)”(Construction Ma