發(fā)布時間：2020-01-25 00:38

【摘要】：風(fēng)機葉片是風(fēng)力發(fā)電機組的關(guān)鍵部件之一,且隨著機組容量增大,葉片長度增加,與地面距離變大,發(fā)生損傷的概率變大。對風(fēng)機葉片進行狀態(tài)監(jiān)測和損傷識別研究受到越來越多的學(xué)者關(guān)注。由于葉片位于機組機艙外側(cè),處于懸空狀態(tài),發(fā)生損傷導(dǎo)致機組被迫停機時會造成發(fā)電效率降低,發(fā)生事故時會造成嚴(yán)重的人力和物力損失,還會增大維護成本,所以對葉片狀態(tài)監(jiān)測和損傷識別研究變得非常重要。論文提出了一種基于聲發(fā)射技術(shù)采集葉片聲發(fā)射信號和基于支持向量機的損傷識別的檢測系統(tǒng)思想。通過硬件實驗方式采集葉片裂紋和邊緣兩類損傷的聲發(fā)射信號,并將信號傳送到上位機,上位機接收數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進行處理和建立支持向量機預(yù)測模型并優(yōu)化,然后將得到的分類準(zhǔn)確率更高的預(yù)測模型應(yīng)用到檢測系統(tǒng)中進行驗證。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過硬件實驗方式采集葉片損傷聲發(fā)射信號。選用聲發(fā)射技術(shù)采集信號,經(jīng)前置放大器放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后由無線發(fā)送模塊發(fā)送,這部分放置在葉片上;位于機艙中的無線接收模塊接收數(shù)據(jù),并通過RS485將數(shù)據(jù)傳送到位于地面的上位機。完成實驗設(shè)備的組裝和調(diào)試后,對小型玻璃鋼材料葉片做靜態(tài)加載實驗,人工模擬風(fēng)機葉片的裂紋損傷和邊緣損傷,使產(chǎn)生聲發(fā)射信號并采集。(2)上位機完成數(shù)據(jù)的接收、處理和支持向量機預(yù)測模型建立。選用VB語言編寫上位機界面,通過其自帶的串口通信功能實現(xiàn)與無線接收單元通信,并利用Active X自動化協(xié)議技術(shù)調(diào)用MATLAB處理數(shù)據(jù),首先對數(shù)據(jù)進行歸一化,然后利用db小波分解數(shù)據(jù)并提取能量特征信息,然后利用已提取的特征信息建立支持向量機模型。(3)使用粒子群優(yōu)化算法和果蠅優(yōu)化算法分別優(yōu)化支持向量機參數(shù)。由于粒子群優(yōu)化算法和果蠅優(yōu)化算法都具有收斂速度快、尋優(yōu)能力強等特點,所以分別使用兩種優(yōu)化算法進行支持向量機預(yù)測模型優(yōu)化,選擇優(yōu)化后分類準(zhǔn)確率更高的作為損傷識別模型。(4)將損傷識別模型應(yīng)用到檢測系統(tǒng)中進行驗證。選擇優(yōu)化后準(zhǔn)確率更高的模型,將其應(yīng)用到檢測系統(tǒng)上位機中完成損傷識別,驗證損傷識別模型的準(zhǔn)確性和監(jiān)測系統(tǒng)的可行性。結(jié)果表明:果蠅優(yōu)化后的損傷識別支持向量機模型可用,風(fēng)機葉片損傷識別檢測系統(tǒng)可行。論文在實驗室條件下的研究可為后續(xù)研究提供方法。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315

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10 侯澍e，

本文編號：2572840