基于小波包分析的往复式天然气压缩机故障诊断系统.pdfVIP

·180 · 《机床与液压》2004.No.7 基于小波包分析的往复式天然气压缩机故障诊断系统 彭恒义，轩建平，史铁林 (华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074) 摘要:介绍了小波包分析的基本原理，在对往复式天然气压缩机的故障特点进行详细分析的基础上，提出利用小波包 分频带的能量特征提取故障特征参数，建立起振动信号各频带能量到往复式天然气压缩机各故障状态间的映射关系，通过 各频率成分能量的变化来诊断故障，在此基础上研制了往复式天然气压缩机故障诊断系统。 关键词:小波包;往复式压缩机;故障诊断 中图分类号:TH165 文献标识码:A 文章编号:1001-3881(2004)7一180-3 Wavelet一PacketAnalysisBasedFaultDiagnosisSystemof ReciprocatingNaturalGasCompressor PENGHeng-yi，XUANJian-ping，SHITie-lin (Sch.ofMech.Sci.andEngin.，HuazhongUniv.ofSet.Tech.，Wuhan430074，China) Abstract;fhebasetheoryofwaveletpacketanalysiswasintroduced.Onthebasisofanalyzingthecharacteristicsofthefaultoc- curredonreciprocatingnaturalgascompressors，amethodofextractingfeatureoffaultbycalculatingtheenergyinrespectivefrequency bandofwaveletpacketswaspresented.Bymappingtheenergyinrespectivefrequencybandofvibrationsignalstovariousfaultcondi- tionofreciprocatingnaturalgascompressor,thefaultcanbediagnosedthroughthechangeofenergydistribution.Finallyafaultdiag- nosissystemofreciprocatingnaturalgascompressorwasdeveloped. Keywords;Waveletpacket;Reciprocatingcompressor;Faultdiagnosis 0 引言 行更深层次的分解。而小波包分解是一种比小波分解 在机械设备故障诊断中，对于旋转机械的诊断， 更为精细的分解方法，它不仅对低频部分进行分解， 由于其典型故障的振动信号的Fourier频谱中均有对 而且对高频部分也进行分解，因此小波包分析是一种 应的特征频率集，故依据其Fourier频谱图就可对其 更广泛的信号处理方法。 故障类型进行准确的判断;而对于往复机械，如往复 在小波分析中，将正交尺度函数小(0和正交小 式天然气压缩机，由于其结构复杂，运动形式多样， 波函数0(约改记为: 既有旋转运动，又有往复运动，激励源众多，其振动 信号中混杂有随机信号、周期信号、冲击信号等，时 {A0()二‘0()‘ (1) LA,(t)=功(t) 变性强，频率范围广，呈现一种典型的非平稳特征， 则用 因而使得传统的建立在平稳随机过程理论上的傅立叶