摘要:自我國學者鄧聚龍的第一篇灰色系統論文“灰色系統的控制問題”發表以來，灰色系統理論就受到了國內外學術界的極大關注。灰色系統理論具有計算量小、方法簡單、不需要復雜設備且診斷結果可靠、便于一線工作人員掌握與應用等優點，因此，在故障診斷方面有著廣泛的應用前景。

本文基于灰色系統理論對轉子系統故障進行診斷，分析了轉子系統常見的4種故障：不平衡故障、摩擦故障、油膜渦動故障、油膜震蕩故障。首先，使用INV1612型多功能柔性轉子實驗系統模擬不平衡、摩擦、油膜渦動、油膜振蕩4種故障，并進行數據記錄、保存；然后，利用Matlab編寫程序對數據進行小波包3層分解為8個頻段，并算出各個節點的能量，建立標準數據表格；最后，對事先不清楚的故障數據的節點能量與標準數據表格進行灰色關聯，灰色關聯度最大值所對應的故障即為診斷結果，并用Matlab進行時域、頻域分析結果與灰色關聯結果對比。實際診斷結果表明，該方法是一種便捷、有效、準確的診斷方法。

關鍵詞：灰色系統理論  轉子故障分析  小波包分解  Matlab

目 錄

摘 要

ABSTRACT

1 緒 論-1

1.1 研究轉子系統故障的目的、意義-1

1.2 轉子系統故障診斷方法簡介-2

1.2.1 按檢測手段分-2

1.2.2 按診斷方法原理分-2

1.3 本文的主要內容-2

2 轉子系統常見故障分析-4

2.1 不平衡故障-4

2.2 摩擦故障-5

2.3 油膜渦動故障-6

2.4 油膜振蕩故障-7

3 利用灰色關聯分析轉子系統故障-9

3.1 灰色系統的基本原理-9

3.2 灰色系統分析基本原理-9

3.3 幾種灰色關聯度介紹-10

3.3.1 平均灰色關聯度-10

3.3.2 灰色絕對關聯度-11

3.3.3 灰色相對關聯度-12

3.3.4 灰色綜合關聯度-13

3.3.5 四種關聯度的相同點與不同點-13

3.4 灰色關聯分析的Matlab實現-13

3.4.1 小波包分解原理及程序-13

3.4.2 節點能量計算原理及程序-15

3.4.3 四種關聯度的Matlab程序-17

3.5 轉子系統的灰色關聯分析-20

3.5.1 實驗數據采集-20

3.5.2 標準模式的建立-22

3.5.3 實測故障分析-23

3.5.4 分析結果對比-28

3.5.5 灰色關聯故障診斷準確度-28

4 結 論-31

參考文獻-32

致 謝-33

附錄 1-34