Tìm hiểu hệ thống ERP và xây dựng ứng dụng cho doanh nghiệp bán lẻ trên nền tảng mã nguồn mở Ofbiz

- NGUYỄN THANH HẢI Nâng cao hiệu quả của phân tích thời gian-tần số dao động của máy quay bằng phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng Chuyên ngành : Cơ điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.
- 4 1.1.2 Giám sát và chẩn đoán dao động.
- 6 1.2 Mô hình đo dao động thu thập tín hiệu chẩn đoán.
- 7 1.2.1 Đầu đo và hệ thống đo dao động.
- 26 1.4.1 Phân tích tín hiệu trong miền thời gian.
- 26 1.4.2 Phân tích tín hiệu trong miền tần số.
- 33 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TRONG MIỀN THỜI GIAN - TẦN SỐ.
- 43 2.1 Phép biến đổi Fourier dạng cửa sổ.
- 43 2.1.2 Phép biến đổi Fourier dạng cửa sổ.
- 47 2.2 Phép biến đổi Wavelet.
- 51 2.2.3 Phép biến đổi Wavelet trong miền rời rạc.
- 52 2.3 So sánh hai phép biến đổi Fourier dạng cửa sổ và Wavelet.
- 58 CHƯƠNG 3: PHÉP BIẾN ĐỔI NÉN VÀ NÉN ĐỒNG BỘ SUY RỘNG.
- 66 3.2 Phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng (Generalized Synchrosqueezed Transform - GST.
- 69 3.2.1 Phép biến đổi Fourier suy rộng.
- 69 3.2.2 Phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng.
- 78 4.2 Minh họa trên tín hiệu mô phỏng.
- 88 Danh mục hình ảnh Hình 1.1: Đường đặc tính để giám sát tình trạng.
- 4 Hình 1.2: Quy trình giám sát-chẩn đoán dao động cho thiết bị.
- 5 Hình 1.3: Hư hỏng phân bố (a) và hư hỏng cục bộ (b) trên bánh răng.
- 6 Hình 1.4: Đầu đo gia tốc.
- 7 Hình 1.5: Đầu đo vận tốc.
- 8 Hình 1.6: Đầu đo chuyển vị.
- 9 Hình 1.7: Kết cấu của thiết bị đo và thu thập dữ liệu.
- 10 Hình 1.8: Gắn đầu đo trên vỏ đỡ ổ trục.
- 12 Hình 1.9: Phổ dao động của bộ truyền bánh răng.
- 13 Hình 1.10: Răng bị mòn (a) và rỗ (b.
- 14 Hình 1.11: Răng bị tróc mỏi (a) và nứt (b.
- 15 Hình 1.12: Phổ của bánh răng bình thường (a) và bánh răng bị mòn (b.
- 16 Hình 1.13: Tín hiệu trung bình hóa của bánh răng hư hỏng cục bộ.
- 17 Hình 1.14: Ổ lăn bị mòn.
- 18 Hình 1.15: Ổ lăn bị quá nhiệt (a) và tróc vòng trong (b.
- 18 Hình 1.16: Tróc vảy và gãy vòng ngoài ổ lăn.
- 19 Hình 1.17: Kết cấu ổ lăn.
- 19 Hình 1.18: Phổ đường bao ổ lăn hỏng vòng ngoài (a) và hỏng vòng trong (b.
- 20 Hình 1.19: Đồng trục (a) lệch hướng kính (b) và lệch góc (c.
- 22 V Hình 1.20: Phổ tần số của tín hiệu dao động đặc trưng cho hiện tượng mất cân bằng (a) và không đồng trục (b.
- 23 Hình 1.21: Phân chia vùng tần số hư hỏng của hộp số bánh răng.
- 24 Hình 1.22: Phổ biên độ-thời gian của ổ lăn hỏng vòng ngoài.
- 26 Hình 1.23: Tín hiệu gia tốc và tín hiệu pha trong phép trung bình hóa tín hiệu đồng bộ.
- 29 Hình 1.24: Các bước thực hiện trung bình hóa sử dụng tín hiệu pha (a) và không sử dụng tín hiệu pha (b.
- 30 Hình 1.25: Sơ đồ lọc tín hiệu.
- 31 Hình 1.26: Đường đặc tính tần số của bộ lọc thông thấp.
- 31 Hình 1.27: Tín hiệu tuần hoàn xp(t) (b) được tạo ra từ tín hiệu không tuần hoàn x(t) bằng cách lặp lại x(t) (a) với chu kỳ Tp.
- 35 Hình 1.28: Sơ đồ tính toán FFT.
- 40 Hình 1.29: Phổ biên độ tín hiệu x1(t)x2(t.
- 41 Hình 1.30: Phổ biên độ tín hiệu dao động tắt dần.
- 42 Hình 2.1: Mô tả quá trình tín toán WFT.
- 44 Hình 2.2: Giải thuật tính toán phép biến đổi Fourier dạng cửa sổ.
- 45 Hình 2.3: Phổ biên độ-thời gian (a), biên độ-tần số (b.
- 46 Hình 2.4: Biến đổi WFT của tín hiệu có tần số thay đổi theo thời gian.
- 47 Hình 2.5: Mô phỏng phép biến đổi Wavelet liên tục.
- 49 Hình 2.6: Hàm Morlet với ω0=10 (a) và ω0=20 (b.
- 51 Hình 2.7: Giải thuật tính toán phép biến đổi Wavelet.
- 55 Hình 2.8: Phổ thời gian-biên độ (a), tần số-biên độ (b.
- 55 Hình 2.9: Biến đổi WT của tín hiệu có tần số thay đổi điều hòa theo thời gian .
- 56 Hình 2.10: Biến đổi WFT và WT của tín hiệu x1 (a), (b).
- biến đổi WFT và WT của tín hiệu x2 (c), (d.
- 57 Hình 2.11: Minh họa hàm cửa sổ trong phép biến đổi WFT (a) và Wavelet (b) 58 Hình 2.12: Biến đổi WFT của tín hiệu cos(2 (5 cos( )))x ttπ.
- 59 VI Hình 2.13: Biến đổi WFT của tín hiệu cos(2 (5 cos( )))x ttπ.
- 60 Hình 2.14: Biến đổi WT với ω0=5 (a) và ω0=50 (b.
- 61 Hình 3.1: Giải thuật tính toán SWFT.
- 64 Hình 3.2: Biến đổi WFT và SWFT của tín hiệu x2= cos(2π6t)+cos(2π6,5t.
- 66 Hình 3.3: Giải thuật tính toán SWT.
- 68 Hình 3.4: Biến đổi WT và SWT của tín hiệu x6.
- 69 Hình 3.5: Tín hiệu x7(t) và u7(t.
- 71 Hình 3.6: Giải thuật tính toán GST trên cơ sở Fourier dạng cửa sổ.
- 74 Hình 3.7: Biến đổi SWT của tín hiệu x7(t.
- 75 Hình 3.8: Tần số tức thời fu(τ,sk) (a), fy(τ,sk) (b.
- 76 Hình 3.9: Giá trị fy(τ,sk) tại vị trí f=3 (Hz) (a) và biến đổi GST của tín hiệu x7(t) (b.
- 76 Hình 4.1: Quy trình áp dụng GST trong chẩn đoán hư hỏng bánh răng.
- 80 Hình 4.2: Các thành phần tần số (a), phổ tần số (b), biến đổi WT (c) và biến đổi SWT (d) của tín hiệu.
- 81 Hình 4.3: Biến đổi GST của tín hiệu.
- 82 Hình 4.4: Mô hình thí nghiệm.
- 83 Hình 4.5: Phân tích phổ tần số (a) và biến đổi Wavelet (b) của tín hiệu.
- 84 Hình 4.6: Tốc độ quay thực của trục (a) và biến đổi SWT của tín hiệu (b.
- 85 Hình 4.7: Biến đổi GST (a) và mặt cắt song song với trục tần số tại thời điểm t=0,3 (s.
- 85 Hình 4.8: Tín hiệu dao động trong miên thời gian (a) và miền tần số (b.
- 86 Hình 4.9: Biến đổi WFT (a), WT (b), GST trên cơ sở WFT (c) và WT (d.
- 87 Hình 4.10: Lát cắt song song trục tần số tại thời điểm t=1.9830 [s.
- 87 Hình 4.11: Phổ tần số của tín hiệu đo lần đầu tiên (a) và đo sau đó 50 ngày (b) 89 Hình 4.12: Tốc độ quay tức thời của trục (a) và phổ đường bao của tín hiệu.
- 89 Hình 4.13: Phân tích WFT (a), (c) và GST của tín hiệu (b), (d.
- Tín hiệu dao động của một máy quay cung cấp cho ta nhiều thông tin về tình trạng máy.
- Việc phân tích tín hiệu dao động của máy quay khi đó cần sử dụng tới phương pháp phân tích đồng thời tín hiệu trong miền thời gian - tần số (gọi tắt là phân tích thời gian - tần số).
- Phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng (Generalized synchrosqueezing transform) đưa ra cơ sở toán học vững chắc nhằm cải tiến có hiệu quả phân bố thời gian - tần số của tín hiệu dao động máy quay.
- Việc kết hợp những phương pháp xử lý tín hiệu số truyền thống cùng với phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng 2 cho phép nhận dạng sớm hư hỏng của các phần tử quan trọng bên trong máy quay như bánh răng, ổ đỡ con lăn.
- Nội dung nghiên cứu được giới hạn trong phân tích các đặc trưng cơ học của hộp số bánh răng bằng phép đo thực nghiệm và các phương pháp phân tích tín hiệu số, trọng tâm là những phương pháp phân tích thời gian - tần số.
- Xây dựng thuật toán và một chương trình phân tích tín hiệu dao động trên phần mềm tính toán đa năng MATLAB trên cơ sở phương pháp nén đồng bộ suy rộng.
- Bố cục của luận văn Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn gồm các phần chính sau đây: 3 Chương 1: Trình bày tổng quan về giám sát và chẩn đoán kỹ thuật, các hệ thống giám sát cho một số loại máy quay cũng như các phương pháp xử lý tín hiệu dao động thu được.
- Chương 2: Trình bày về cơ sở toán học hai phương pháp phân tích thời gian - tần số phổ biến là Fourier cửa sổ và Wavelet, phân tích ưu điểm của các phương pháp phân tích thời gian - tần số so với các phương pháp phân tích tín hiệu trong miền thời gian hoặc miền tần số riêng rẽ.
- Chương 4: Trình bày về quy trình áp dụng phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng trong nhận dạng hư hỏng bánh răng và ổ lăn.
- phép biến đổi nén đồng bộ và nén đồng bộ suy rộng trên cơ sở hai phép biến đổi này.
- Áp dụng thành công phép biến đổi nén đồng bộ suy rộng trên cơ sở Fourier cửa sổ và Wavelet nhằm nâng cao hiệu quả phân tích thời gian - tần số tín hiệu dao động phục vụ cho việc nhận dạng hư hỏng trong trường hợp tốc độ quay biến đổi.
- Hình 1.1: Đường đặc tính để giám sát tình trạng Việc giám sát tình trạng thiết bị có các ưu điểm sau.
- Hình 1.2: Quy trình giám sát-chẩn đoán dao động cho thiết bị Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật có bốn đặc điểm cơ bản sau.
- Đây chính là cơ sở cho việc đo và phân tích dao động trong việc giám sát và chẩn đoán tình trạng máy móc.
- Hình 1.3: Hư hỏng phân bố (a) và hư hỏng cục bộ (b) trên bánh răng Hầu hết máy móc khi được thiết kế chính xác sẽ cho ra mức dao động thấp.
- Việc giám sát và chẩn đoán dao động được dựa trên đặc điểm là hầu hết các vấn đề hỏng máy sắp xảy ra đều phát ra các tín hiệu báo động rất sớm dưới dạng dao động và vài tín hiệu này có thể được nhận dạng tại những tần số đặc biệt.
- Đây chính là mục đích của giám sát và chẩn đoán dao động.
- 1.2 Mô hình đo dao động thu thập tín hiệu chẩn đoán 1.2.1 Đầu đo và hệ thống đo dao động Đầu đo dao động  Đầu đo gia tốc Hình 1.4: Đầu đo gia tốc • Cấu tạo: Gồm khối lượng dao động (3) đặt trên các tấm vật liệu áp điện (4)

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt