循环自相关函数的解调特性分析及其在故障诊断中的应用

本文介绍了循环平稳信号的基本概念,对循环自相关函数的解调性能进行了详细的理论分析,计算机仿真验证了理论分析结果,同时说明利用信号的循环平稳特性具有较好的抑制平稳干扰的能力.通过在滚动轴承故障诊断中的应用,说明利用循环平稳信号处理是分析旋转机械的故障振动信号的一种较好的处理手段,具有极大的应用前景.     

大口径光学元件超精密加工技术与应用

大口径光学元件超精密加工技术是多种学科新技术成果的综合应用,促进了民用和国防等尖端技术领域的发展,在国家大光学工程的推动下,我国的超精密加工技术取得显著的成果。围绕大口径光学元件“高精度磨削＋确定性抛光”超精密加工体系,介绍该领域研究进展及厦门大学微纳米加工与检测联合实验室取得的相关研究成果,主要针对光学元件磨削和抛光两个加工流程,详细分析磨削装备技术、磨削工艺技术、精密检测技术、可控气囊抛光技术、加工环境监控技术和中频误差评价技术等关键技术的研究应用情况。这些技术研究从超精密加工的需求出发,借鉴国内外的研究经验和成果,通过对装备、工艺、检测等各方面整合,形成具有自主知识产权的大口径光学元件磨抛超精密加工体系,从而实现大口径光学元件高精度、低缺陷加工。     

砂轮磨削振动对工件表面形貌特征的影响研究

砂轮振动将会使得光学元件表面产生周期性波动,从而降低后续抛光工序的加工效率,增加光学元件表面的中频误差成分,影响光学元件的使用性能。本文针对平行磨削方式,研究了砂轮周期性强迫振动下的工件表面形貌特征,分析了砂轮与工件表面的干涉现象,以及加工参数对加工表面波纹度特征的影响。研究结果表明:加工参数满足一定的条件下,工件表面振纹小于砂轮本身振动振幅,通过合理选择加工参数有利于改善工件表面波纹度,提高加工表面质量。     

基于经验模态分解的精密光学表面中频误差识别方法

对于高端光学元件,除限制低频面形误差和高频表面粗糙度之外,需要严格控制中频误差,以确保其使用性能。目前国际上广泛采用功率谱密度(Power spectral density,PSD)曲线评价中频误差,该方法以Fourier变换为基础,在全局水平上给出中频误差的综合评价。但是,光学元件磨削与抛光工艺过程中,局部波动和变周期波动是常见的中频误差存在形式。为更加准确地评价中频误差,指导补偿加工,需要识别中频误差频率及位置信息。鉴于此,从光学表面属于非平稳空间信号的角度出发,提出基于经验模态分解的精密光学表面中频误差提取和识别方法,对光学表面拟合残差进行经验模态分解,得到一系列固有模态函数,根据各阶固有模态函数特征,识别不同空间位置存在的表面误差和波动频率,并将其合成得到光学表面的中频和高频误差。仿真与实际检测结果分析证实该方法可以有效识别中频误差特征及其方位。     

压电柔性机械臂系统辨识与振动主动控制

以Euler-Bernoulli悬臂梁为实验模型,研究了压电柔性机械臂系统的模型建立和振动主动控制的问题。首先,针对柔性构件在建模过程中的复杂性和非线性等特点,采用实验辨识的方法建立了由压电致动器输入到压电传感桥路的输出之间的传递函数模型;其次,对于压电柔性机械臂的弹性振动问题,基于线性二次型最优控制理论,针对加权矩阵难以解析的关键问题,将遗传算法应用于控制器的设计中,对加权矩阵进行优化设计;然后,在理论研究的基础上搭建硬件实验平台,编写了软件测控程序,并开展压电柔性机械臂振动控制的实验研究;最后,对柔性臂在自由衰减和持续激励的情况下分别进行振动主动控制实验。实验结果表明,柔性臂在2种激励下的振动均得到了有效抑制。     

谱相关密度分析在轴承点蚀故障诊断中的研究

利用谱相关密度提取轴承故障特征时需要在循环频率域和频率域上同时兼顾高分析带宽和高分辨率,从而使得该方法的计算量庞大,难以达到较高的分析精度.鉴于此,首次在循环平稳分析中引入解析的思想,利用解析形式的谱相关密度在循环频率域不存在高频特征的特点,提出运用时域选抽技术,在保证分辨率的同时降低分析带宽,减少计算量,从而得到更好的分析效果.本文以一般调幅信号解析形式的谱相关密度分析为基础,对滚动轴承点蚀故障模型进行了分析,推导了其谱相关密度分析的理论结果,给出具体的算法实现.仿真调幅模型和实际轴承故障信号,证实了理论分析的正确性和算法的可行性,同时也验证了谱相关密度分析对调幅特征的提取能力.     

基于谱相关的齿轮振动监测技术研究

摘要：齿轮振动信号的特征循环频率具有谐频成分,谐频循环频率簇对应的谱线相关性综合反映了系统中的某种啮合振动或调制现象。以此理论为基础,本文提出了啮合振动监测因子和调制监测因子两种累积能量因子,利用单一传感器采集得到的信号,以全频段信息为依据,进行振动信息的抽取和剥离,实现针对性的齿轮振动监测。实例分析结果证实了基于谱相关的状态监测技术具有较高的灵敏性,能够初步判断系统中的故障所在。     

杨馥瑄:冶金机械行业再制造技术将成为国家重点支持的领域之一

冶金设备制造业现有的市场竞争比较充分,形成了国有企业、民营企业都可参与竞争的竞争格局.其中,国有大型钢铁企业的实力雄厚,生产线技术先进、相关设备齐全、产品质量高,但是售价相对较高.民营企业的资金规模偏小,主要进行研发设计,以外协采购的方式从专注于加工制造的企业采购外协设备与控制系统,或者选择专注于其中的几条生产线进行研发生产.     

循环自相关函数及其切片的解调原理分析

在具有齿轮、滚动轴承等设备的机械故障诊断中,幅值解调分析是非常有用的工具.分析了的基于循环平稳信号的循环自相关函数的解调原理,提出了一种新的解调方法--循环自相关函数切片法,由于平稳信号没有循环平稳的特点,使得该方法对加性平稳噪声具有自动降噪功能.