【正文】 快速的 算出 (其算法稱為快速傅立葉變換算法 (FFT)). 7 第二章 汽輪發(fā)電機組常見的故障診斷技術 汽輪機組常見的故障類型及產(chǎn)生的原因 （ 1） 轉(zhuǎn)子不平衡的故障 轉(zhuǎn)子不平衡是由于轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量偏心或轉(zhuǎn)子部件出現(xiàn)缺損造成的故障，它 是旋轉(zhuǎn)機械最常見的故障。 為了克服 STFT 中的固定的時頻分辨率的問題， 本論文的主要工作 快速傅立葉變換（ FFT）在故障診 斷信號處理的應用上具有以下幾個優(yōu)點： 傅立葉變換是線性算子 ,若賦予適當?shù)姆稊?shù) ,它還是酉算子 。此時，短時傅里葉變換（ STFT）可以被用來檢測瞬時突變。K，德國的申克及日本的武田理研等，生產(chǎn)并維護著多種用于設備故障診斷的儀器及軟件系統(tǒng)。 國外的故障診斷技術的研究及應用比我國要早將近半個世紀。旋轉(zhuǎn)機械作為我國工業(yè)的原動機，使旋轉(zhuǎn)機械的故障診斷成為了此技術應用到我國工業(yè)領域。故障診斷的一般內(nèi)容是：確定設備故障的性質(zhì)、程度、類別和部位，明確故障、征兆、原因和系統(tǒng)之間的相互關系，指明故障發(fā)展趨勢。而且由于旋轉(zhuǎn)機械故障的復雜性和多樣性，如果發(fā)生故障，影響范圍一般都比較大，同時這些引起故障的原因卻非常復雜且不明顯，要準確的判斷出汽輪發(fā)電機組故障類型及故障發(fā)生的部位相當困難，檢修時間和難度都會大大提高。一臺機組正常運行，其振動 值和振動變化是比較小的。由于轉(zhuǎn)子也是和其它彈性體一樣，有自己固有的自振頻率，當激振力頻率和轉(zhuǎn)子橫向振動的自振頻率相等時，會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。汽輪發(fā)電機組一旦出現(xiàn)故障，不僅會帶來經(jīng)濟損失，而且會引起很嚴重的安全隱患，甚至會導致事故的發(fā)生。在 1988 年 6 月 , 在 1 個網(wǎng)局曾出現(xiàn)同時有 5 臺 200MW 以上的大型機組由于振動原因停機處理的緊急局面。 國內(nèi)在大機組振動及狀態(tài)監(jiān)測、分析、故障診斷與處理等方面取得一定的成績 , 為電力的安全生產(chǎn)和保障主設備安全運行提供了重要的技術支持。診斷系統(tǒng)的智能 化是指它可以有效地獲取、傳遞、處理并利用相關信息，對給定環(huán)境下的診斷對象進行自動狀態(tài)識別、故障判斷和狀態(tài)預測。 早期的汽輪發(fā)電機組故障診斷方法為人工診斷，這是最原始的，卻也是基本的故障診斷方法。 關鍵詞：故障診斷 振動監(jiān)測 汽輪機 快速傅里葉變換 2 ABSTRACT: KEYWORD: 目錄 3 摘要 ABSTRACT 第一章 緒論 4 汽輪機組振動監(jiān)測與故障診斷的概況 ................................................................... 4 汽輪機發(fā)電機組故障診斷處理的意義 ................................................................... 4 國內(nèi)外汽輪機組故障診斷處理發(fā)展狀況 ............................................................... 5 快速傅 立葉變換（ FFT）應用于汽輪機故障診斷的簡介 ........................................ 5 第二章 汽輪發(fā)電機組常見的故障診斷技術 ................................................................... 7 汽輪機組常見的故障類型及產(chǎn)生的原因 ............................................................... 7 常見故障診斷技術與方法的介紹 .......................................................................... 8 故障診斷的步驟 ................................................................................................... 9 第三章 簡介幾種信號處理方法 .............................................................................11 ........................................................................................................11 ....................................................................................................... 16 ................................................................................................... 25 ....................................................................................................... 30 .............................................................................. 30 1 短時傅立葉變換 ................................................................................................... 30 2 WignerVille 分布 ............................................................................................. 30 3 小波分析 ............................................................................................................. 30 基于經(jīng)驗的模式分解及其希爾伯特變換譜 ................................................. 31 1 瞬時頻率與希爾伯特變換 ..................................................................................... 31 2 基于經(jīng)驗的模式分解 (EMD)及希爾伯特時頻譜 ....................................................... 32 3 該方法研究的有關問題 ........................................................................................ 33 4 希爾伯特譜的邊界譜特性 .............................................................................. 34 第四章 快速 傅里葉變換 ............................................................................................ 35 引言 ................................................................................................................. 35 傅立葉分析的類別及其聯(lián)系 ............................................................................... 36 連續(xù)非周期信號的傅立葉變換 .................................................................. 36 離散周期信號的傅立葉級數(shù) ...................................................................... 36 離散非周期信號的傅立葉變換 .................................................................. 37 離散傅立葉變換 ....................................................................................... 37 快速傅立葉變換的算法分析 ............................................................................... 37 快速傅立葉變換提出的原因 ...................................................................... 38 快速傅立葉變換的原理 ............................................................................. 38 FFT 的特點和規(guī)律 ................................................................................. 38 基 2 快速傅立葉算法分析 .............................................................................. 39 快速傅立葉算法的實現(xiàn) ...................................................................................... 39 FFT的實際應用 ................................................................................................. 41 總結(jié) .................................................................................................................. 44 第五章 結(jié)論 ............................................................................................................. 45 參考文獻 ........................................................................................................................ 46 4 第一章 緒論 汽輪機組振動監(jiān)測與故障診斷的概況 振動是直接關系到汽輪機發(fā)電機組正常運行的一項重要指標。且許多故障的征兆很相似，這就給振動分析和故障診斷工作帶來很大困難。 1 摘要 汽輪機發(fā)電機組是電力生產(chǎn)重要設備，由于其設備結(jié)構(gòu)的復雜性和運行環(huán)境的特殊性，汽輪發(fā)電機組的故障率一直比較高，故障危害性也大。產(chǎn)生振動的原因是多種多樣的，可以是某一個因素引起的，也可以是多方面因素引起的（其中故障更是導致振動異常的主要因素）。然而，快速傅里葉變換的產(chǎn)生，使得傅里葉變換大為簡化，在不犧牲耗電量的條件下提高了系統(tǒng)的運算速度，增強了系統(tǒng)的綜合能力，提高了運算速度，因此快速傅里葉變換在生產(chǎn)和生活中都有著非常重要的作用，對于學習掌握都有著非 常大的意義。所有以上這些，都要求診斷技術必須迅速發(fā)展，以與生產(chǎn)現(xiàn)狀相匹配。 從本世紀 70年代起，隨著人工智能理論、電子技術和計算機技術的發(fā)