青岛黄海学院毕业设计（论文）开题报告题目名称基于HHT的转子不对中故障特征提取学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名宋佐帅学号1101111053指导教师董丽职称讲师2014年11月28日本科毕业论文（设计）开题报告一、选题依据（包括：国内外目前对该论题的研究现状、水平及发展趋势简述；论文选题及论题的理论意义、现实意义及应用价值；将在哪些方面有所进展或突破及可能达到的水平等。）1．国内外现状、水平及发展趋势在国外，美国、日本的许多研究机构对机械设备故障诊断的基础理论和应用的研究已经非常普遍。诊断技术已有40年或者至少20-30年以上的研究历史，他们建立了庞大的数据管理系统与数据库，具有雄厚的数据和软件实力。现阶段国外在转子系统故障诊断领域，不仅在理论研究上不断提出新的诊断理论、新的诊断技术和新的诊断方法，而且在面向生产实际方面，直接为工程实际服务。在故障诊断装置方面，美国Bently公司的转子动力学研究所对转子和轴承系统典型故障机理进行了大量实验研究，瑞典的SPM公司的测振仪器，丹麦B&K公司的振动信号监测和分析系统，英国DI公司推出的双通道数据采集器PL302等，这些都极大的促进了转子系统故障诊断研究的进步。我国的工业起步较晚，因此在故障诊断技术方面的研究起步也较晚，但自改革开放以来，我国科学技术有了飞速的发展，加上先进技术的引进，已逐步赶上国外发展水平，并且有了新的突破。在故障诊断研究方面虽然国内学者做了大量的工作，但由于转子系统的振动信号成分复杂，所以单一的诊断方法很难断定故障类型和故障程度。于是研究人员们达成了这样的一个共识：在检测和诊断方法上，不能单一化和简单化，应将各种方法结合起来，采用多种检测手段和诊断方法进行综合分析，即采用所谓的复合诊断技术对转子系统进行有效诊断。从国内外报道文献看，将Hilbert-Huang变换用于转子系统故障诊断的研究已经有所涉及，但是实际应用较少，有必要进行进一步研究。2．论文选题及论题的理论意义、现实意义及应用价值由于机器的安装误差、承载后的变形以及机器基础的沉降不均匀等，造成机器工作状态时各转子轴线之间产生轴线平行位移、轴线角度位移或综合位移等对中变化误差，统称为转子不对中，转子系统机械故障的60%是由不对中引起的。具有不对中故障的转子系统在其运转过程中将产生一系列有害于设备的动态效应，如引起机器联轴器偏转、轴承早期破坏、油膜失稳和轴的挠曲变形等，导致机器发生异常振动，危害极大。通常转子故障的振动信号大部分是非平稳信号，因此研究先进的非平稳信号处理方法，对于保证大型旋转机械设备的安全可靠运行有重要意义,主要有以下三点：(1)提高设备的管理水平。对转子系统的碰磨故障诊断是“管好、用好、修好”大型旋转机械设备必不可少的一部分。(2)提高转子系统的可靠性与维修性。准确检测到转子系统碰磨故障，及时采取补救措施，可以增进设备运行的可靠性，延长设备寿命，改善设备维修性，达到提高系统效能、降低系统寿命周期费用的目的。(3)避免事故的发生，减少事故危害性。把故障扼杀在最初的状态，避免故障扩大化，把事故的危害性降到最低。3．将在哪些方面有所进展或突破及可能达到的水平利用HHT与小波降噪的方法结合的方法对非平稳、非高斯的转子不对中故障信号的特征提取问题进行了深入的研究，以期提高转子系统的不对中故障诊断水平。二、研究内容1．学术构想与思路；主要研究内容及拟解决的关键问题（或技术）(1)构想与思路目前，信号处理是故障诊断的主流方法，通过采用合适的信号处理方法，选择适当的特征参数，提取出所需的故障特征信息，从而为故障识别和状态预测服务。在信号处理方面，采用一种新的时频分析方法：Hilbert-Huang变换(HHT)，HHT是分析非线性、非稳定振动信号的有效方法，能够将振动信号分解为有限的本征模函数(IMF)，再对所得的IMF分量进行Hilbert变换，从而赋予瞬时频率合理的物理意义。(2)主要研究内容及拟解决的关键问题（或技术）=1\*GB3①分析Hilbert-Huang变换理论；=2\*GB3②将Hilbert-Huang变换应用于转子不对中故障特征提取；=3\*GB3③用Matlab7.0编程，根据已有的转子不对中故障信号和正常信号，提取出信号特征并进行比较。主要解决以下两个关键技术：=1\*GB3①采用Daubechies小波对转子系统故障的实际振动信号进行降噪；=2\*GB3②采用可以获得有意义瞬时频率的HHT来提取转子系统的故障特征。2．拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析(1)研究方法=1\*GB3①文献研究法：通过调查文献来获得资料，