本文關(guān)鍵詞： 試驗(yàn)傳動(dòng)平臺(tái) 電力電子裝置 虛擬儀器 核極限學(xué)習(xí)機(jī) 故障診斷　出處：《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在航天動(dòng)力范疇中,電力電子裝置通常作為試驗(yàn)傳動(dòng)平臺(tái)電源供給環(huán)節(jié),具有非常重要的作用。其一旦出現(xiàn)故障,輕則設(shè)備停機(jī)造成經(jīng)濟(jì)損失,重則導(dǎo)致人員傷亡。因此課題設(shè)計(jì)了一套針對(duì)試驗(yàn)傳動(dòng)平臺(tái)的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng),以確保平臺(tái)正常運(yùn)行和故障發(fā)生后的及時(shí)排查。論文主要從以下幾點(diǎn)展開研究:首先,針對(duì)原有試驗(yàn)平臺(tái)信號(hào)測(cè)點(diǎn)位置分散、傳統(tǒng)儀表監(jiān)測(cè)、人工讀取記錄等弊端,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察,設(shè)計(jì)了基于PXI總線的高精度、多線程虛擬儀器的硬件采集系統(tǒng),利用EPLAN電氣軟件繪制了采集系統(tǒng)電氣接線圖,完成了傳感器轉(zhuǎn)接箱和測(cè)試柜的研制,搭建出系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)。其次對(duì)于試驗(yàn)傳動(dòng)平臺(tái)電力電子裝置環(huán)節(jié)出錯(cuò)率較高的問(wèn)題,利用Simulink軟件搭建故障仿真模型。采集不同故障下單周期固定采樣點(diǎn)數(shù)據(jù),將此數(shù)據(jù)利用小波包分解重構(gòu)的方法提取能量作為特征,并將該特征作為極限學(xué)習(xí)機(jī)故障分類輸入。但因電力電子電路具有較強(qiáng)的非線性,傳統(tǒng)的極限學(xué)習(xí)機(jī)算法得不到較好的分類結(jié)果。因此課題引入核函數(shù)的思想,利用核極限學(xué)習(xí)機(jī)的方法對(duì)其進(jìn)一步分類測(cè)試,經(jīng)過(guò)調(diào)整參數(shù)可以得到較好的分類效果,從理論的角度說(shuō)明了此方法的合理性。然后,基于系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和故障診斷的功能需求,利用LabVIEW圖形化編程環(huán)境完成軟件功能設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)主要包括試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集、分析顯示、存儲(chǔ)回放、故障診斷等部分。最后,課題依靠數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)和上位機(jī)程序設(shè)計(jì),在航天試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳動(dòng)平臺(tái)各類信號(hào)的在線監(jiān)測(cè),并完成了現(xiàn)場(chǎng)1#整流裝置、2#整流裝置、直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁模塊、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模塊的故障監(jiān)測(cè)與診斷。結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的基于虛擬儀器的電力電子裝置在線故障診斷系統(tǒng)有較高的靈活性和可操作性,同時(shí)縮減了故障排查時(shí)間,在工程上具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:In the aerospace power category, power electronic device is usually used as the power supply link of the test transmission platform, which plays a very important role. Once it breaks down, the light equipment shutdown will cause economic losses. Therefore, a set of on-line monitoring and fault diagnosis system for test transmission platform is designed. In order to ensure the normal operation of the platform and timely troubleshooting after the occurrence of fault. The paper mainly from the following points: first, the original test platform signal location scattered, traditional instrument monitoring. Based on the field investigation, the hardware acquisition system of high precision and multi-thread virtual instrument based on PXI bus is designed. The electrical wiring diagram of the acquisition system is drawn by using the EPLAN electric software, and the development of the sensor connecting box and the test cabinet is completed. Build the system on-line monitoring hardware platform. Secondly for the test transmission platform power electronic device link error rate is high. The fault simulation model is built by using Simulink software. The fixed sampling point data of different fault issuing period are collected, and the data is extracted as the feature by wavelet packet decomposition and reconstruction method. This feature is used as the fault classification input of LLM. However, because of the strong nonlinearity of power electronic circuits, the traditional LLM algorithm can not get better classification results. Therefore, the idea of kernel function is introduced in this paper. The method of nuclear extreme learning machine is used to further classify and test it. After adjusting the parameters, a better classification effect can be obtained. The rationality of this method is explained from the theoretical point of view. Then. Based on the functional requirements of on-line monitoring and fault diagnosis, the software function design is completed by using LabVIEW graphical programming environment. The design mainly includes data acquisition, analysis and display, storage and playback. Finally, based on the design of data acquisition hardware system and upper computer program, the on-line monitoring of all kinds of signals of transmission platform is realized in the space test site, and the field 1# rectifier device is completed. Fault monitoring and diagnosis of rectifier device DC motor excitation module and synchronous generator excitation module. The on-line fault diagnosis system of power electronic device based on virtual instrument designed in this paper has high flexibility and maneuverability, at the same time, it reduces the time of troubleshooting and has certain application value in engineering.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM507

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1478670