風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著人口的增長、能源的緊缺,風(fēng)電作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源必將迅速發(fā)展,甚至最終取代傳統(tǒng)能源的地位。伴隨著風(fēng)電迅速的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作也越來越重要。特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部分比如齒輪箱,一旦出現(xiàn)故障將會造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。功能良好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)能夠保證風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行,降低故障發(fā)生率。本文主要是針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷問題的研究。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且極易發(fā)生故障,同時齒輪箱又是風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障高發(fā)部件,因此本文就以下幾點(diǎn)進(jìn)行了研究與分析:首先,本文深入研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱常見故障以及常用的故障診斷方法。其次,本文在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺的基礎(chǔ)上做了大量的齒輪箱故障實(shí)驗(yàn),用小波消噪和小波包分解方法對實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行前期處理,并且分析了風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的時域故障特征和頻域故障特征。然后,本文提出了一種改進(jìn)的K最近鄰域(KNN)智能故障診斷算法,用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱故障診斷中,并取得了良好的效果。最后,本文還提出了一種合理的針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)架方案,并且借助了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模擬實(shí)驗(yàn)裝置與齒輪箱故障診斷模擬實(shí)驗(yàn)裝置仔細(xì)的介紹了整個系統(tǒng)的每個單元的實(shí)現(xiàn)方案以及每個單元的功能。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電機(jī) 齒輪箱 故障診斷 K最近鄰域算法 狀態(tài)監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】:上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM315
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 選題背景及意義11-13
- 1.2 課題研究目的與意義13-15
- 1.3 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)常用故障診斷方法17-18
- 1.3.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱故障診斷傳統(tǒng)方法18-19
- 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排19-21
- 第二章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱常見故障類型及特征21-30
- 2.1 引言21
- 2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理21-22
- 2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱結(jié)構(gòu)原理、常見故障及特征22-29
- 2.3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱結(jié)構(gòu)24-25
- 2.3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱主要故障及特征25-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第三章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱振動信號的特征提取30-49
- 3.1 引言30
- 3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)平臺30-34
- 3.2.1 小型風(fēng)電機(jī)組模擬裝置30-31
- 3.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱故障診斷實(shí)驗(yàn)裝置31-32
- 3.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)32-34
- 3.3 小波分析原理及降噪34-39
- 3.3.1 小波變換原理34-35
- 3.3.2 小波包原理與降噪35-39
- 3.4 齒輪箱故障診斷特征量提取39-45
- 3.4.1 時域特征量39-42
- 3.4.2 頻域特征量42-45
- 3.5 特征量組合以及數(shù)據(jù)歸一化45-48
- 3.6 本章小結(jié)48-49
- 第四章 基于改進(jìn)KNN的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱故障診斷49-60
- 4.1 引言49
- 4.2 K-最近鄰算法理論49-51
- 4.3 改進(jìn)的KNN算法51-52
- 4.3.1 傳統(tǒng)KNN算法的不足51
- 4.3.2 改進(jìn)的KNN算法51-52
- 4.4 風(fēng)力發(fā)電齒輪箱故障診斷實(shí)例分析52-59
- 4.4.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱故障診斷數(shù)據(jù)獲取53-55
- 4.4.2 基于優(yōu)化KNN的齒輪箱故障識別55-59
- 4.5 本章小結(jié)59-60
- 第五章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)60-74
- 5.1 引言60
- 5.2 系統(tǒng)整體架構(gòu)的設(shè)計60-61
- 5.3 數(shù)據(jù)采集單元61-65
- 5.3.1 傳感器的選擇與安裝61-63
- 5.3.2 數(shù)據(jù)采集處理63-65
- 5.4 狀態(tài)監(jiān)測單元65-69
- 5.5 故障診斷單元69-71
- 5.5.1 數(shù)據(jù)處理70
- 5.5.2 改進(jìn)的KNN智能診斷算法在故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用70-71
- 5.6 通信模塊71-73
- 5.7 本章小結(jié)73-74
- 第六章 總結(jié)與展望74-76
- 6.1 總結(jié)74
- 6.2 展望74-76
- 參考文獻(xiàn)76-81
- 致謝81-82
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果82
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:263235
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