摘要：转子系统在工作过程中经常出现多种故障状态，针对传统方法很难一次性判断出故障问题所在，此次研究课题就是利用灰色关联分析方法对转子系统故障进行分析。基于灰色关联分析的故障诊断是根据故障标准模式序列与待测模式序列曲线之间几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密，即相应序列的关联度大小，将故障征兆和故障原因之间的映射关系抽象成序列，建立故障序列集。

课题针对三种故障模式，油膜涡动、摩擦和不平衡现场采集故障信号，运用灰色关联分析方法分析测试信号和故障标准模式之间的关联性，利用MATLAB软件对待诊故障模式矩阵和标准故障模式矩阵进行灰色关联分析，并将灰色关联分析方法与时域分析和频域分析进行了对比。利用MATLAB仿真信号模拟一个油膜涡动信号，与频域分析对比，判断是否能识别出故障类别。

这种方法准确的识别出了转子系统的故障状态问题，具有很大的实用性。

关键词：灰色关联分析 转子系统 故障诊断 MATLAB

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1 本文的研究背景和意义-1

1.2 研究进展与发展趋势-1

1.3 论文的主要研究内容-1

2 灰色理论及灰色关联分析方法-3

2.1 引言-3

2.2 灰色系统理论-3

    2.3 灰色关联分析方法-3

2.3.1 归一化处理-3

        2.3.2 灰色关联度的计算要素-4

    2.4 灰色关联度的转子系统故障模式识别过程-5

3 灰色关联分析的GUI设计-6

3.1 引言-6

3.2 MATLAB软件介绍-6

3.2.1 GUI文件的介绍-6

        3.2.2 回调函数-6

3.3 系统总体结构框图-7

3.4 GUI界面设计-7

3.4.1 主界面-7

3.4.2 子界面的时域和频域分析-8

        3.4.3 标准模式界面-10

        3.4.4 灰色关联分析界面-12

3.4.5 仿真分析界面-13

4 实验测试和结果分析-14

4.1 引言-14

4.2 转子系统振动信号采集-14

4.2.1 实验台设备及采集系统建立-14

4.2.2 转子故障振动信号采集-14

4.3 故障结果分析-16

4.3.1 时域分析-16

4.3.2 频域分析-17

4.3.3 故障标准模式-17

4.3.4 灰色关联理论对三种故障模式的诊断 -19

        4.3.5 MATLAB仿真信号分析-21

    4.4 诊断结果与时域和频域分析的对比-22

5 总结与展望-23

5.1 总结-23

5.2 展望-23

参考文献-24

致谢-25