试议基于小波工程机械液压缸故障特点提取-

论文导读：旦发生故障,造成的经济损失将十分巨大。液压缸是液压系统的执行元件,在液压设备中占有重要的地位,其故障将直接影响设备的正常工作和寿命。泄漏是液压缸的一种常见故障,严重的泄漏不仅会使环境受到污染,还会导致液压缸工作腔的压力降低,使液压缸无法正常工作。本论文通过浅析液压缸进油口的压力信号和活塞杆位移信号,来提取液
摘要：液压系统在工程机械领域中起到核心的作用,一旦发生故障,造成的经济损失将十分巨大。液压缸是液压系统的执行元件,在液压设备中占有重要的地位,其故障将直接影响设备的正常工作和寿命。泄漏是液压缸的一种常见故障,严重的泄漏不仅会使环境受到污染,还会导致液压缸工作腔的压力降低,使液压缸无法正常工作。本论文通过浅析液压缸进油口的压力信号和活塞杆位移信号,来提取液压缸泄漏故障的故障特点,以此为依据进行液压缸的状态检测和故障诊断。本论文探讨的对象是完整液压系统中典型元件液压缸的泄漏故障。以参数测量法为前提,小波变换为论述基础,将小波浅析策略对非平稳信号的优势运用到液压缸泄漏的故障特点提取上。液压缸的泄漏包括外泄漏和内泄漏两种情况。外泄故障容易发觉,所以本论文主要针对液压缸内泄故障进行探讨。论文的主要工作和成果包括：(1)系统地阐述了液压系统泄漏的故障机理及原因,通过泄漏故障的数学模型说明缸内压力上升或下降速率会受到泄漏的影响,为以后章节中的数据处理打下了论述基础。(2)全面地浅析了基于信号处理的故障诊断策略的进展情况,着重介绍了小波变换论述,提出了适合液压系统的小波浅析故障诊断策略。重点讨论了小波变换的时频浅析以及多分辨率浅析能力,这是本论文的探讨基础。(3)利用小波包分解对压力信号和位移信号进行浅析,提取了压力信号压力上升速度(PY1)、压力信号(62.5-125Hz)小波包能量值(PY2)、压力信号小波包能量熵(PY3)、压力信号小波包能量方差(PY4)、位移信号活塞杆伸缩速度(S1)五个故障特点向量。(4)浅析了各个故障向量对泄漏量的敏感程度,将所得数据归一化处理,浅析各泄漏量情况下特点值分布的方差,得到各故障特点量的敏感度排序：PY4PY1PY2S1PY3,该排序结果将指导论述浅析成果的实际工程运用；(5)利用Visual Basic和Matlab混合编程的思想,构建“工程机械液压缸故障诊断系统”(Construction Machinery Hydraupc Cypnder's Fault Diagnosis System,CMHCFDS),实现工程机械液压缸内泄漏故障的可视化诊断。关键词：故障特点论文内泄漏论文小波包浅析论文液压缸论文
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ABSTRACT6-10
论文中所用代号对照表10-11
图片清单11-13
表格清单13-14
第1章 绪论14-22

1.1 课题探讨背景14-15

1.2 课题探讨的目的及作用15-17

1.3 液压系统故障诊断技术的探讨近况17-19

1.3.1 基于模型的策略17-18

1.3.2 基于信号处理的策略18

1.3.3 基于知识的策略18-19

1.4 基于信号处理的故障诊断策略19-20

1.4.1 信号的时域浅析策略19-20

1.4.2 平稳信号的频域处理策略20

1.4.3 非平稳信号处理策略20

1.5 本论文的探讨内容及课题来源20-21

1.6 本论文的结构安排21-22

第2章 液压缸泄漏故障及模型22-32

2.1 液压缸泄漏故障机理22-26

2.2 泄漏故障的数学模型26-30

2.1 液体流经小孔的流量计算27-28

2.2 液体流经平行平板间隙的流量计算28-29

2.3 环行缝隙泄漏量29-30

2.3 液压缸泄漏对压力变化产生的影响30-31

2.4 本章小结31-32

第3章 小波及小波包浅析基本论述32-37

3.1 小波变换技术的起源和进展近况32-33

3.2 小波的基本论述33-34

3.3 连续小波浅析与离散小波浅析34-35

3.1 连续小波变换34

3.2 离散小波变换34-35

3.4 小波包浅析35-36

3.5 本章小结36-37

第4章 内泄漏故障信号的小波浅析策略37-59

4.1 液压缸内泄漏故障实验探讨37-40

4.

1.1 实验要求37-38

4.

1.2 实验原理38-40

4.2 压力信号小波包故障特点提取40-51
4.

2.1 信号的组成浅析40-41

4.

2.2 小波基函数的选取41-42

4.

2.3 压力信号小波包分解42-43

4.

2.4 压力上升速度的特点提取43-45

4.

2.5 小波包分解频域能量特点提取策略45-48

4.

2.6 小波包能量熵48-50

4.

2.7 小波包能量方差50-51

4.3 位移信号小波包故障特点提取51-52

4.4 内禀模态特点能量法52-55

4.5 故障特点量敏感度浅析55-58

4.7 本章小结58-59

第5章 液压缸故障信息提取软件设计59-65

5.1 系统浅析59-60

5.

1.1 系统功能浅析59

5.

1.2 系统开发平台59-60

5.2 系统设计60-64
5.

2.1 系统的功能设计60-62

5.

2.2 系统的界面设计62-64

5.3 本章小结64-65
第6章 结论与展望65-67

6.1 本论文所取得的探讨成果65-66

6.2 展望66-67

致谢67-68
参考文献68-70