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1、214機(jī)床與液壓2006.No.l0基于SVD方法的弱故障特征提取方法l2l23張克南!陸揚(yáng)!謝里陽!鄭進(jìn)文!萬年紅"l.東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院!沈陽ll0004$2.西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院!西安7l0049$3.上海寶鋼工業(yè)檢測公司!上海20l900#摘要I利用電流法診斷電機(jī)及其拖動(dòng)設(shè)備故障時(shí)較弱的故障特征頻率分量往往被電網(wǎng)工頻所淹沒本文運(yùn)用了一種有效的弱故障特征提取方法即通過奇異值分解singuiarvaiuedecomposition簡稱SVD方法剔除電網(wǎng)工頻主分量從而對(duì)信號(hào)中的弱特征頻率特別是靠近電網(wǎng)工頻的特征頻率實(shí)
2、現(xiàn)有效地提取數(shù)值仿真計(jì)算和現(xiàn)場實(shí)際信號(hào)的應(yīng)用結(jié)果都表明應(yīng)用SVD方法可以非常有效地達(dá)到這一目的關(guān)鍵詞I電流法奇異值分解故障診斷電網(wǎng)頻率中圖分類號(hào)IT~l33.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼IA文章編號(hào)Il00l-388l(2006)l0-2l4-3AnewmethodforextractingtheweakfaultsymptomsofcurrentsignalviasVDl2l23Z~ANGkenanLUyangXIELiyangZ~ENGjinwenWANNianhongl.SchooiofmechanicaiEngineeringandAuto
3、mationNortheasternUniversityShenyangll0004China2.SchooiofmechanicaiEngineeringXianjiaotongUniversityXian7l0049China3.ShanghaibaosteeiIndustryInspectionCorp.Shanghai20l900ChinaAbstractWhiieusingmCSAmotorcurrentsignaianaiysistodiagnosethemechanicaifauitstheweakfauitsympt
4、omsareof-tensubmergedbypowerfreguency.Anewmethodforextractingtheweakfauitsymptomsofcurrentsignaiinthecaseofcurrentdiagno-siswaspresented.bymeansofSVDsinguiarvaiuedecompositionmethodthepowerfreguencywaseffectiveiyeiiminatedmeanwhiietheweakfeatureswereeffectiveiyextracte
5、d.ThecomputersimuiationandapracticaiappiicationweredescribedwhichindicatesSVDmethodcaneiiminatethepowerfreguencyandextracttheweakfauitsymptomsveryeffectiveiy.KeywordsmotorcurrentsignaianaiysisSinguiarvaiuedecompositionFauitdiagnosisPowerfreguency70引言本文采用SVD方法來消除電網(wǎng)工頻的干擾
6、利電動(dòng)機(jī)及其拖動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用保用SVD分解技術(shù)對(duì)電流信號(hào)構(gòu)成的分解矩陣進(jìn)行證其正常的工作狀態(tài)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著重要意義電SVD分解根據(jù)SVD分解理論電流信號(hào)被分解到l一系列不相關(guān)的相空間由于電網(wǎng)頻率在電流信號(hào)中流法作為一種電機(jī)及其拖動(dòng)設(shè)備故障診斷的新方法相比于傳統(tǒng)的振動(dòng)分析方法2具有信息集成度具有絕對(duì)能量且與故障頻率不相關(guān)故電網(wǎng)頻率被分高傳遞路徑短信噪比高等優(yōu)點(diǎn)特別在一些無法解到第一主分量對(duì)應(yīng)的相空間中這樣就可以實(shí)現(xiàn)電在設(shè)備上安裝傳感器或運(yùn)行狀態(tài)下無法靠近的場合網(wǎng)工頻干擾的剔除本文對(duì)SVD去除電網(wǎng)工頻干擾理論進(jìn)行了研究并用
7、模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了SVD剔除電在控制室里拾取電流卻十分方便因此電流法診斷設(shè)網(wǎng)工頻干擾的實(shí)驗(yàn)最后用現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法備的故障在特定的情況下具有明顯的優(yōu)勢的有效性在電流法診斷中電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的故障信息以對(duì)31SVD的基本理論電網(wǎng)頻率調(diào)制的方式反映在電流信號(hào)上電網(wǎng)頻率給定一個(gè)NXM階矩陣A其奇異值分解是指是電流信號(hào)中具有絕對(duì)能量的主分量同時(shí)由于電網(wǎng)NXNTMXMT4存在矩陣U。RUU=I和V。RVV=I波動(dòng)的影響造成一些低頻的故障特征頻率在電流以及E=diagOOO0p=minN信號(hào)中被電網(wǎng)頻率所淹沒因此在電流法診斷中如l2pM使得何消除S
8、0~Z工頻干擾是一個(gè)重要的問題TA=UEVl目前消除S0~Z電網(wǎng)頻率的主要方法是濾波一S其中U和V分別是nXn階和mXm階正交矩陣種是陷波濾波法它是在頻域中實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)多吸令A(yù)=diagOOOO是按降序排列的l23p收點(diǎn)具有一定阻帶寬度
