1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.本课题研究背景、目的及意义

随着当代旋转设备逐步大型化、复杂化、自动化及连续化，当设备发生故障时，会给生产和质量乃至人民的生命财产产生的严重后果，为使设备能够正常运行花费的维修费用占据了企业经营费用中很大比重，因此，为使维修更加高效科学，必须对设备的劣化状况、故障状态、故障产生部位和原因有正确了解。另一方面，随着信息传感技术、信号处理技术和现代测试技术等学科的发展，尤其是计算机技术和网络技术的快速发展，为旋转设备故障的诊断提供了有力的支持，使得设备更好运行。

旋转设备故障诊断历经几十年的发展，理论研究成果取得了重大突破，按照采用的技术手段可分为:振动分析法、声学分析法、红外分析法、润滑油分析法、计算机辅助诊断及专家系统等方法等。按照诊断对象可分为:旋转机械故障诊断、往复机械故障诊断、机械零件故障诊断、工程结构故障诊断、液压设备故障诊断、电气设备故障诊断等。在这些众多的分支中，旋转机械故障诊断是一个极为重要和引人注目的分支，国内外无论是企业还是高等院校都投入大量人力物力研究。旋转机械的种类繁多，如汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、航空发动机、离心压缩机等机械设备，是电力、石油化工、冶金、机械、航空以及一些军事工业部门的关键设备。生产设备系统之间的联系也越来越紧密。旋转机械长期处于高速运行状态(一般为每分钟3000转以上甚至高达10000转)，由于各种随机因素的影响，难免会出现一些机械故障，而旋转机械的任何一个小小的故障，都可能引起连锁反应，因此，旋转机械故障发生频率较高并且故障发生后往往造成巨大经济损失甚至灾难性后果。1986年与1986年2月，我国先后于山西和陕西发生两起20万千瓦电站机组由于运行失稳使机组剧烈振动，轴系断裂，零件飞出毁坏厂房的恶性电站事故。1988年秦岭电厂5号机组主轴断裂，损失达亿元以上，1971年美国300mw发电机因振动而引起断轴毁机事件，1973年前西德600mw发电机组联轴器变型事件，国外类似的事故自1970年以来仅正式报道就达50多起。据国内石化行业统计，1976至1985年期间，我国化肥五大机组由于事故停车造成的直接经济损失就高达四亿七千五百万元。旋转机械故障诊断技术的研究和应用能及时发现故障隐患，故障发生后也能及时准确判别故障发生的原因、部位、严重程度及其发展趋势，这对于避免巨额的经济损失和灾难性事故的发生有着重要意义。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究问题及手段：

在旋转机械振动领域中，机械设备状态信号处理及特征提取的方法是在通用的信号处理理论基础上发展起来的，它是一切诊断工作的前提，也是各种诊断方法的依据。如果不能检测和处理反映设备状态的信息，不能提取特征参数，故障诊断就无从入手。如果所提取的特征参数分辨率不高，也必将给进一步的故障诊断带来困难。因此基于信号处理及特征提取的方法是机械故障诊断的基本方法。

在旋转机械方面，旋转机械故障特征信息的提取，是当前旋转机械故障诊断研究中的瓶颈，它直接关系到旋转机械故障诊断的准确性和旋转机械故障早期预报的可靠性。为了从根本上解决旋转机械故障特征信息提取这个关键问题，人们主要是借助信号处理的方法来进行信号处理以提取旋转机械信号故障特征。