《基于盲源分离算法的复杂旋转机械设备故障诊断系统》

点击下载 ⇩

由于旋转机械设备70%以上的故障通过振动表现出来,因此,基于振动信号的故障诊断技术被广泛应用于旋转机械设备故障诊断中。但是,旋转机械设备振动信号非平稳性强,包含故障特征的有用信号往往被噪声所掩盖,特别是故障发生早期,其能量微弱、信噪比极低,且各振源耦合现象严重,体现出较强的盲特性,传统信号处理方法无法有效分离出各振源信号,从而导致故障类型诊断困难,甚至失败。

项目组从2010年9月30日航空科学基金自由探索项目“改进型盲源分离算法在航空发动机故障诊断中的探索性研究”立项之初组建,一直开展基于振动信号的非线性系统建模、减振消噪以及盲源分离算法在复杂旋转机械设备故障诊断方面的研究工作。2012年6月,“盲分离在航空发动机故障诊断中的研究与应用”通过河南省科技厅成果鉴定;2013年2月,“盲源算法在复杂旋转机械设备故障诊断中的应用”河南省科技攻关项目立项,项目组将航空发动机振动信号盲源分离研究成果逐步向民用旋转机械设备故障诊断领域推广。2014年9月,两项盲源分离改进算法研究项目持续获航空科学基金立项资助,进一步推动了盲源分离算法的深入研究及在复杂旋转机械设备故障诊断中的应用和推广。2017年12月,河南省科技厅对科技攻关项目进行结项验收。2018年4月,“基于盲源分离算法的复杂旋转机械设备故障诊断系统”完成河南省科技成果登记,并获河南省教育厅科技成果一等奖。

回顾7年研究历程,在省部级项目资助下,项目组展开基于Volterra级数非线性系统建模及盲源分离算法的研究工作,并针对复杂旋转机械设备故障诊断提出一系列改进算法,设计故障诊断软硬件系统,实现故障在线诊断及定位。出版专著《盲源分离技术及其应用研究》,发表重要研究论文7篇且均被EI检索;软件著作权授权4项;实用新型专利授权4项。相关论文获河南省自然科学优秀学术论文奖8篇,成果及部分子项目获奖3项,获奖目录请见“六、曾获科技奖励情况”。3项航空科学基金项目及1项河南省科技攻关项目完成了会议鉴定结项验收,并完成软件系统检验检测及创新科技查新,专家评价结果文字内容请见“四、第三方评价”;该项目研究成果已向省内外多家企业旋转机械设备故障诊断领域推广应用,应用情况请见“五、推广应用情况、经济效益和社会效益”。

项目研究成果应用于某型航空发动机故障在线诊断,对推动国防事业进步做出了一定贡献;应用于复杂旋转机械设备故障诊断,提高了经济效益,减少了产品维修等费用,保障了设备长期、可靠运行。在大型复杂旋转机械设备不拆解的情况下,有效实现了无损诊断,改变传统定期维修方式,减少了人力、物力、财力的损耗,提高了产品寿命。

该项目具有重要的理论研究意义及工程应用推广价值。项目组成员积极推进与省内外企业深入合作,将研究成果向更多领域转化和应用,以期为该省乃至全国各相关行业提供理论支持和技术解决方案。

成果说明

项目研究成果应用于某型航空发动机故障在线诊断,对推动国防事业进步做出了一定贡献;应用于复杂旋转机械设备故障诊断,提高了经济效益,减少了产品维修等费用,保障了设备长期、可靠运行。在大型复杂旋转机械设备不拆解的情况下,有效实现了无损诊断,改变传统定期维修方式,减少了人力、物力、财力的损耗,提高了产品寿命。 该项目具有重要的理论研究意义及工程应用推广价值。项目组成员积极推进与省内外企业深入合作,将研究成果向更多领域转化和应用,以期为该省乃至全国各相关行业提供理论支持和技术解决方案。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。