機械故障診斷與測控技術相關實驗涵蓋了故障模擬、信號采集與處理、診斷方法驗證以及控制策略實施等方面，以下是一些常見的實驗：

1. 機械故障模擬實驗

1. 轉子不平衡實驗：在轉子上添加不同重量的不平衡塊，模擬轉子的不平衡故障，觀察轉子在不同轉速下的振動特性，如振動幅值隨轉速的變化規律，以及振動信號在頻域上的特征。

2. 齒輪故障模擬實驗：通過在齒輪上制造齒面磨損、齒根裂紋等人工故障，利用齒輪箱實驗臺進行實驗，采集振動、噪聲等信號，分析故障齒輪在不同工況下的信號特征，研究故障對齒輪傳動系統性能的影響。

3. 軸承故障實驗：在滾動軸承上設置內圈、外圈或滾動體的故障，如點蝕、剝落等，利用軸承實驗臺進行實驗，監測軸承在運行過程中的振動、溫度等參數，分析不同故障類型和程度下的信號變化規律。

2. 傳感器性能測試實驗

1. 振動傳感器性能測試：對加速度傳感器、速度傳感器和位移傳感器等進行性能測試，包括靈敏度、頻率響應、線性度等指標的測量。通過將傳感器安裝在標準振動臺上，施加不同頻率和幅值的振動激勵，比較傳感器測量值與實際值之間的差異，評估傳感器的性能優劣。

2. 溫度傳感器校準實驗：采用高精度的溫度校準設備，對熱電偶、熱電阻等溫度傳感器進行校準。將溫度傳感器置于不同溫度環境中，測量其輸出信號，并與標準溫度值進行對比，繪制校準曲線，確定傳感器的測量誤差和精度。

3. 壓力傳感器動態特性測試：利用壓力脈沖發生器產生不同頻率和幅值的壓力脈沖信號，對壓力傳感器進行動態特性測試。通過分析傳感器對壓力脈沖的響應時間、上升時間、峰值誤差等參數，評估壓力傳感器的動態測量性能。

3. 信號采集與處理實驗

1. 振動信號采集實驗：使用數據采集系統采集機械系統在運行過程中的振動信號，了解采樣頻率、采樣點數等參數對信號采集質量的影響。通過改變采集參數，觀察采集到的振動信號在時域和頻域上的變化，掌握合理設置采集參數的方法。

2. 信號濾波實驗：對采集到的含有噪聲的振動信號進行濾波處理，分別采用低通、高通、帶通等濾波器，根據信號的頻率特征選擇合適的濾波器類型和參數，觀察濾波后信號的變化，分析濾波器對信號特征提取的作用。

3. 頻譜分析實驗：運用快速傅里葉變換（FFT）等算法對振動信號進行頻譜分析，將時域信號轉換為頻域信號，獲取信號的頻率成分和幅值分布。通過分析不同故障狀態下信號的頻譜特征，如特征頻率的出現及其幅值變化，實現對機械故障的初步診斷。

4. 故障診斷方法實驗

1. 基于振動分析的故障診斷實驗：通過對正常和故障狀態下機械系統的振動信號進行分析，提取振動幅值、頻率、相位等特征參數，建立故障診斷模型。例如，利用經驗模態分解（EMD）方法將振動信號分解為若干個固有模態函數（IMF），分析各 IMF 分量的能量分布和頻率特征，實現對齒輪、軸承等故障的診斷。

2. 基于油液分析的故障診斷實驗：采集機械系統的潤滑油樣本，采用光譜分析、鐵譜分析等技術，分析油液中磨損顆粒的成分、濃度、尺寸分布等信息，推斷機械零部件的磨損狀態和故障類型。例如，通過鐵譜分析觀察磨損顆粒的形貌和大小，判斷齒輪、軸承等摩擦副的磨損程度和磨損機制。

3. 基于人工智能的故障診斷實驗：利用神經網絡、支持向量機等人工智能算法，對大量的機械故障數據進行訓練和學習，建立故障診斷模型。將采集到的實時數據輸入到訓練好的模型中，實現對機械故障的自動診斷和分類。通過調整模型的參數和結構，提高故障診斷的準確率和可靠性。

5. 故障預測與健康管理實驗

1. 剩余壽命預測實驗：基于傳感器監測數據和歷史故障數據，采用基于模型的方法或數據驅動的方法，對機械零部件的剩余壽命進行預測。例如，利用威布爾分布模型對軸承的壽命進行建模，通過分析實時監測數據中的特征參數，更新模型參數，預測軸承的剩余壽命。

2. 健康狀態評估實驗：綜合考慮機械系統的多個性能指標和運行參數，建立健康狀態評估指標體系和評估模型。通過對實時監測數據的分析和處理，對機械系統的健康狀態進行評估，如將系統的健康狀態分為良好、一般、預警和故障四個等級，為設備的維護和管理提供決策依據。

6. 控制技術實驗

1. 主動振動控制實驗：在機械系統上安裝主動振動控制裝置，如電磁作動器、壓電陶瓷驅動器等，通過傳感器實時監測振動信號，利用控制器根據預設的控制策略產生控制信號，驅動作動器產生反作用力，抑制機械系統的振動。通過實驗研究不同控制策略（如 PID 控制、自適應控制等）對振動控制效果的影響。

2. 故障容錯控制實驗：針對機械系統中可能出現的傳感器故障、執行器故障等，設計故障容錯控制策略。在實驗平臺上模擬不同類型和程度的故障，通過切換控制模式、調整控制參數等方法，使系統在故障情況下仍能保持穩定運行，并盡可能維持原有的性能指標。通過實驗驗證故障容錯控制策略的有效性和可靠性。

主泵故障診斷試驗臺

風力發電系統智能診斷平臺

多物理場故障診斷及智能測試系統

機械動力學及振動基礎實驗平臺

完整版機械故障綜合模擬實驗平臺

基于智能制造的出版物聯數字孿生平臺

傳動系統故障綜合模擬與測試實驗臺

機械工程學院復雜裝備數字孿生試驗平臺

機電故障模擬試驗平臺

滾動軸承全生命周期預測維護系統

電動機故障模擬及分析平臺

軸承加速壽命實驗臺

機電設備健康評估與故障診斷綜合試驗測試臺

軸承加速壽命實驗臺液壓加載系統

軸承故障預測模擬實驗平臺

風機運行監測與檢修維護實驗平臺

高速轉子軸承動力學仿真臺架

高轉速轉子軸承動力學實驗臺

動力傳動設備綜合狀態評估及預測模擬試驗臺

機電系統故障模擬實驗臺

設備狀態監測實驗臺

機械學院教學儀器設備

傳動系統多功能綜合測試平臺

發動機模擬轉子綜合實驗系統

機械故障診斷與測控技術實訓臺

轉子動力學理論與應用研究實驗臺

工業自動化裝備實訓臺

旋轉機械振動分析與控制分析系統

轉子系統試驗理論與方法驗證測試臺

軸承、齒輪及傳動系統綜合故障實訓臺

轉子系統設計制造與運維分析臺

軋機關鍵部件綜合故障模擬試驗臺

大學高水平學科平臺

轉向架典型故障模擬實驗臺

轉子軸承齒輪典型故障模擬實驗臺

電機典型故障模擬實驗臺

機械系內外雙轉傳動子系統實驗臺

高速列車傳動系統的模擬實驗系統

機械動力裝備平臺

可靠性與系統工程學院傳動軸系軸承故障實驗套件

轉子軸承故障試驗臺

大學新型電力系統源網耦聯載荷智能分析系統

機械工業轉子裝備智能維護技術重點實驗

汽車能量回收懸架實驗臺

理工大學轉子試驗臺

工程大學葉片典型故障模擬測試臺

轉子系統振動復合環境優良測試平臺

旋轉機械運行狀態模擬實驗教學系統

創新創業學院軸承試驗臺

設備運行狀態模擬實驗教學系統

風電機組主軸軸承綜合實驗平臺

轉子動力學教學實訓演示臺