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液压系统以其功率大、响应快等优点在工程领域中得到了广泛应用,它在许多设备中起着核心的控制或传动作用。液压泵作为液压系统的“心脏”,它的工作条件最为恶劣,因此对液压泵的状态监测和故障诊断成为了保证液压系统正常运行的关键。近年来,混沌工程学成为工程领域广泛关注的课题,混沌分形理论的研究有助于揭示系统的内在规律性。论文将分形理论用于液压泵故障诊断研究中,计算出液压泵出口压力信号的关联维数。实验结果证明不同运行状态具有不同的关联维数,可以作为系统是否有故障发生的判断依据。论文主要进行了以下几方面的工作:(1) 对混沌的性质进行了详尽的描述,综述了混沌分形理论在故障诊断工程领域应用的新进展。阐述了关联维数分析方法(G-P算法),并给出了该算法中各参数的选取原则。(2) 阐述了小波分析的本质特征。将小波分析引入液压泵状态信号的处理中。通过对采样信号的多分辨率分解、阈值处理和重构,有效去除了系统中混杂的高频噪声,提取了故障的特征频率。(3) 对虚拟仪器及其开发平台LabVIEW的特点进行了系统的归纳。编程上实现了LabVIEW和MATLAB的接口,采用混合编程,扩展了LabVIEW的功能。开发了虚拟混沌特性显示仪,对混沌方程进行特性分析。开发了基于相关平面法的运动形态辨识仪,对混沌及其它运动形态进行辨识。(4) 利用LabVIEW编制了液压泵数据采集软件,并驱动NI数据采集卡,实现了液压泵信号的采集。(5) 对采集的液压泵信号进行了分维数分析。实验结果分析表明,故障压力信号的关联维数低于正常信号的关联维数,可以作为故障发生与否的定量判据。