1、学校代号：1073l学 号：1120802010050 级：公开 兰州理工大学硕士学位论文基于分形理论的转子故障特征提取方法与测试系统改进学位申请人姓名： 王造 。导师姓名及职称： 赵苤堡数援删 56 舢 7 舢 籼 4Rotor fault feature extraction method based on fractal and testsystem improvementsby WANG HaoBE(Lanzhou University of Technology)2008A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirem
2、ents for the degree ofMaster of ScienceMechanical Manufacturing and Automationin theGraduate SchoolofLanzhou University of TechnologySupervisorProfessor Zhao RongzhenMay，2014兰州理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以 标注引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以
3、明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 至 1告日期： za件年 6月后日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在 年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“4”)作者签名： 互涵 日期：加伴年月口日导师签名： 突钎 日期：矽，垆年 6 月如日硕士学位论文0 录 摘要
4、IABSTRACT III插图索引 V附表索引 VI第 1 章绪论 111 选题背景及意义 112 国内外故障诊断技术发展概况 213 分形维数研究对故障诊断发展作用分析 214 分形维数方法的国内外研究现状 315 主要研究内容与安排 5第 2 章 分形维数特征提取方法分析 一 721 引言 722 经典分形维数特征提取方法简介 7221 分形理论概述及分形维数的定义 7222 盒维数的定义及其计算方法 8223 信息维数的定义 9224 关联维数 9225 MinkowskiBouligand 维数 10 23 多重分形方法分析 10 231 多重分形的基本概念 10 232 广义分形维数
5、的定义与计算方法 11 233 多重分形维数与经典分形维数的对比分析 12 24 本章小结 13第 3 章 数学形态学分形与几何特征方法分析 1431 引言 1432 数学形态学算法基本原理 14321 数学形态学概述 14322 数学形态学基本算法 15基于分形理论的转子故障特征提取方法与测试系统改进323 数学形态学应用情况分析 1533 基于数学形态学的分形维数 16331 基于数学形态学的分形维数估计 16332 单位结构元素和最大尺度的选择方法 18332 两种算法的对比分析 1834 图形几何特征理论 19341 轴心轨迹简介 19342 图形几何特征理论的研究意义 19343 紧
6、密度的定义 20344 丰度的定义 2135 本章小结 21第 4 章 分形与几何特征融合的特征提取算法的设计与实现 2241 引言 2242 实验方案与振动信号采集 22421 实验台与实验方案介绍 22422 振动信号采集 2343 基于数学形态学的分形维数特征提取模型的建立 24431 模型参数的估计方法 24432 基于数学形态学的分形维数算法流程设计 25433 实验情况分析 2544 分形特征与图形几何特征融合的特征提取模型的建立 27441 模型参数的估计方法 28442 模型的故障诊断流程设计 28443 实验情况分析 29444 BP 神经网络识别结果 31 45 两种特征提取模型的对比分析 34 46 本章小结 34第 5 章 转子实验台测试信息系统的改进与完善 3651 引言 3652 LABVIEW 简介 3653 改进前测试信息系统性能说明 3754 功能改进及扩展情况 38541 原有的转子运行转速计算方法 38542 改进后的转子运行转速计算方法 39硕士学位论文543 振动趋势图设计的改进与完善 40544 数据存储及查询实现功能的改进 4355 本章小结 47总结与展望 48研究结论 48研究展望 49参考文献 500 谢 54 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 55附录 B 参加科研项目情况 56
