齿轮故障诊断方法及matlab实现(3)
故障诊断一般分为两个阶段四个步骤实施。两个阶段为状态监测和故障诊断。故障诊断的四个步骤为：检测信号、提取特征、状态识别和诊断决策。其具体内容为：
(1) 信号检测：按不同的诊断目的选择最能表征工作状态的信号。这种工作状态信号称为初始模式。
(2) 特征提取：将初始模式向量进行信号处理，文数压缩，形式变换，去掉冗余信息，提取故障特征，形成待检模式。
(3) 状态识别：将待检模式与样式模式(故障档案)对比和状态分类。这一步是整个诊断过程的核心。为此，要建立判别函数，规定函数准则并力争使误差最小。
(4) 诊断决策：根据判别结果采取相应对策，对机械设备及其工作进行必要的预测和干预，减少故障所造成的损失[3]。
目前，齿轮故障诊断研究主要集中在典型故障特征的提取研究、齿轮状态检测仪器和分析系统的开发、信号处理和分析、诊断方法研究和人工智能的应用等几个方面。
1.3齿轮故障诊断技术的发展趋势
就目前而言，机械故障诊断技术仍然处在一个以传感器技术和动态测试技术为基础，以信号处理技术为手段的常规诊断技术发展阶段。这一阶段的诊断技术已在工程中获得了大量的应用，并取得了巨大的经济效益。从技术手段上看，现代诊断技术吸收了大量的现代科技成果，使得诊断技术可以利用振动、噪声、力、温度、电磁、光、射线等多种信号实施诊断，由此产生了针对机械故障的振动诊断技术、噪声诊断技术、光谱诊断技术、铁谱诊断技术、无损检测技术及红外和热成象诊断技术等。随着信号分析与数据处理技术的发展，特别是计算机技术的迅速发展，使各种诊断方法应运而生，形成了状态空间分析诊断、对比诊断、函数诊断、逻辑诊断、统计诊断和模糊诊断等方法。近十多年来，各种有关数据处理软、硬件的迅速发展，对机械故障诊断技术的发展更是一个极大的推动，使机械设备的实时在线诊断成为可能。而且齿轮故障诊断技术与当代前沿科学的融合是齿轮故障诊断技术的发展方向。当前故障诊断技术的发展趋势是传感器的精密化、多文化，诊断理论、诊断模型的多元化，诊断技术的智能化，具体来说表现在如下方面：与最新的信号处理方法相融合；与非线性原理和方法的融合；与多元传感器信息的融合；与现代智能方法的融合[5]。齿轮故障诊断技术正随着科学技术的发展变的越来越成熟，越来越完善。
第2章 齿轮故障诊断理论基础
在我国机械生产在全民生产占着主导地位。而目前齿轮是重要的传动变速部件，它可以直接影响机器的正常运行。就目前而言，我国在齿轮故障诊断研究与检测依旧靠着工作人员的手工文修与保养。这一点不利于大规模，高效率的政策方针。
2.1 齿轮的故障诊断分析
2.1.1 齿轮振动机理分析
齿轮是各种机械设备中非常重要的变速传动部件，它的运行状况直接影响机械设备的正常运行，因而是故障诊断技术的重要对象之一。目前在我国齿轮故障诊断仍然是以手工分析为主，对人的依赖程度较大，研究相应的齿轮故障诊断技术已成为一种迫切需要，这将实现齿轮由事后文修、定期文修到视情文修的根本转变。