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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着现代工业的发展，旋转机械正朝着大型化、连续化、高速化等方向发展，这一方面提高了生产率，降低了成本，另一方面也使得故障发生的可能性和造成的经济损失成倍的增加。旋转机械中的转子是设备的核心部件，整个设备能否正常工作取决于转子能否正常运转。从总体上说，旋转机械的绝大多数机械故障都与转子及其组件(齿轮、轴承)直接相关，大约占70%，而从其它地方能够发现的故障较少，所以针对转子系统进行故障诊断是非常必要的。目前应用专家系统进行故障诊断已成为旋转机械故障诊断重要的发展方向，因此有必要开发一种转子系统故障推理的智能专家系统，及时准确地发现并排除转子十余种常见的故障。

国内外研究现状

20世纪60年代，故障诊断系统作为一门专门的学科发展起来，美国是最早开始研究的。美国的监测产品基本代表了当今诊断技术的最高水平，不仅具有完善的监测功能，而且具有较强的诊断功能。美国西屋公司的三套人工智能诊断软件（汽轮机TurbinAID，发电机GenAID,水化学ChemAID）对其所产机组的安全运行发挥了巨大的作用，此外还有诸如通用电器的内燃电力机车故障排除的专家系统DELTA、NASA研制的用于动力系统诊断的专家系统等等。此后机械故障诊断技术逐步在世界范围内推广普及。英国在20世纪70年代成立机器保健与状态检测协会，到80年代初期在发展和推广设备诊断技术方面作了大量的工作。欧洲其他一些国家的诊断技术发展各具特色，如瑞典SPM公司的轴承监测技术，AGEMA公司的红外热像技术；挪威的船舶诊断技术；丹麦的BK公司的振动、噪声监测技术等都是各有千秋。日本在钢铁、化工等民用工业中诊断技术占有优势。

我国诊断技术的发展始于20世纪70年代末，真正的起步应从1983年南京首届设备诊断技术专题座谈会开始。虽然起步较晚，但经过近几年的努力，加上政府多次组织外国诊断技术专家来华讲学，已经基本跟上了国外在此方面的步伐。目前我国在一些特定设备的诊断研究方面很有特色，形成了一批自己的诊断监测产品。全国各个行业都重视在关键设备上装备故障诊断系统，工作较为集中的是大型旋转机械故障诊断系统，已经开发了20种以上的机组故障诊断系统和十余种可用做现场故障诊断的便携式现场数据采集器。

2. 研究的基本内容

研究以计算机为基础，采用Windows操作系统，开发一套转子测量与诊断系统，其中，转子测量系统主要是通过振动传感器把振动量进行一系列处理和转换，有效地对转子实现多通道振动信号同步、整周期、高速信号采集，通过信号处理进行特征提取；而转子的诊断系统主要是利用虚拟仪器对转子系统振动量进行分析处理，得到故障的频域特性和时域特性等典型可识别特征，对转子进行有关的动力学分析，如共振、失稳、不平衡响应和稳定性研究，以经验积累或数据库为基础，确定故障的类型，计算出与之相关的信息，实现对转子的故障快速、准确的诊断。

这一过程充分利用计算机技术、虚拟仪器技术计算机仿真技术的最新成果，具有操作简便、界面友好、功能重构和面板重建容易等特点。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

采用虚拟仪器的概念，结合具体的labview开发工具进行软件系统的开发，将采集的数据进行处理与观察，对故障转子进行测试与诊断。

进度安排：

研究周期：2017年1月3日至2017年5月20日；

4. 参考文献

1. 闻邦椿 武新华 丁千 韩清凯等. 故障旋转机械非线性动力学的理论与实验[m]，北京：科学出版社， 2004，8: 24-87，210-246.

2. 闻邦椿 刘树英 张纯宇. 机械振动学[m]，北京：冶金工业出版社，2000，2.

3. 贾民平 张洪亭等. 测试技术[m]，北京：高教出版社，2001，8: 5-87，129-156，196-207.

4. 江建军 孙彪. labview 程序设计基础-2版，北京：电子工业出版社，2012.1.