本文關鍵詞：診斷電力電子電路故障的新方法──沃爾什分析法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南理工大學》 2009年

變頻調速裝置的智能故障診斷系統(tǒng)研究

牛滿倉  

【摘要】： 變頻調速裝置以其效率高、性能好而廣泛應用于工農業(yè)生產及國防科技等各個控制領域。因此,為保證整個變頻調速裝置安全、正常運行而進行故障診斷研究是很有必要的。針對神經網絡與專家系統(tǒng)各自在故障診斷中的優(yōu)勢,將人工神經網絡與專家系統(tǒng)融合技術應用于變頻調速裝置故障診斷的研究;運用小波分析對變頻調速裝置的輸出信號進行了分析和故障特征的提取,指出輸出電流的歪度絕對值和輸出電壓的特定頻帶能量可作為變頻調速裝置的故障特征,從而確定神經網絡的輸入和輸出,構建徑向基函數(shù)神經網絡(RBF)模型。由于該網絡模型只能對樣本中已有故障類型進行診斷,引入了改進型RBF神經網絡算法。仿真結果驗證,該方法與傳統(tǒng)的BP網絡相比具有訓練速度快、精度高的特點;改進型RBF神經網絡可以快速的識別出新故障類型,又有效的解決了專家系統(tǒng)知識獲取的瓶頸問題。最后,本文對變頻調速裝置故障診斷專家系統(tǒng)軟件設計進行探討,分析了Visual C++與MATLAB各自的優(yōu)缺點,將MATLAB 7.0強大的神經網絡工具箱功能和Visual C++在圖形用戶界面的優(yōu)勢結合起來進行混合編程,可以實現(xiàn)基于神經網絡的變頻調速裝置診斷軟件包的無縫集成,從而對于有效縮短開發(fā)周期、優(yōu)化系統(tǒng)性能是十分有意義的。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP277
【目錄】：

致謝4-5

摘要5-6

Abstract6-10

1 緒論10-17

1.1 故障診斷及其發(fā)展歷程10-11

1.2 故障診斷的研究現(xiàn)狀11-12

1.3 問題的提出及研究意義12-16

1.3.1 變頻調速裝置故障診斷的研究現(xiàn)狀12-14

1.3.2 變頻調速裝置故障診斷研究中需要解決的關鍵問題14-15

1.3.3 變頻調速裝置智能故障診斷研究的意義15-16

1.4 課題研究的來源16

1.5 論文主要內容及工作16-17

2 專家系統(tǒng)與神經網絡的融合17-33

2.1 專家系統(tǒng)17-19

2.1.1 專家系統(tǒng)的定義和特點17

2.1.2 專家系統(tǒng)的類型17

2.1.3 專家系統(tǒng)的基本結構17-19

2.2 人工神經網絡19-23

2.2.1 人工神經網絡及其特征19-20

2.2.2 人工神經元模型20-21

2.2.3 人工神經網絡的結構原理21-23

2.3 徑向基函數(shù)神經網絡23-27

2.3.1 徑向基函數(shù)神經網絡模型23-24

2.3.2 徑向基函數(shù)神經網絡的映射關系24-25

2.3.3 徑向基函數(shù)神經網絡的學習過程25-27

2.3.4 徑向基函數(shù)神經網絡存在的問題27

2.4 專家系統(tǒng)與神經網絡的融合27-32

2.4.1 神經網絡專家系統(tǒng)的基本原理27-28

2.4.2 神經網絡專家系統(tǒng)的特點28

2.4.3 神經網絡與專家系統(tǒng)的融合方式28-31

2.4.4 神經網絡專家系統(tǒng)的開發(fā)方法31-32

2.5 本章小結32-33

3 變頻調速裝置信號的預處理與特征提取研究33-50

3.1 小波去噪方法33-36

3.1.1 噪聲在小波分解下的特性34-35

3.1.2 小波去噪35

3.1.3 小波去噪中閾值的選取規(guī)則35-36

3.2 基于小波包分析的特征提取36-39

3.3 信號采集39-41

3.4 變頻調速裝置信號的特點及去噪處理41-44

3.4.1 變頻調速裝置輸出電流電壓信號分析41-42

3.4.2 變頻調速裝置輸出電流電壓信號的預處理42-44

3.5 變頻調速裝置信號的特征提取44-49

3.5.1 電氣基本特征參數(shù)的含義44-45

3.5.2 變頻調速裝置輸出電流的特征提取45-46

3.5.3 變頻調速裝置輸出電壓的特征提取46-49

3.6 本章小結49-50

4 變頻調速裝置的智能故障診斷系統(tǒng)研究50-69

4.1 變頻調速裝置的基本結構及故障分析50-52

4.1.1 變頻調速裝置的基本結構50-51

4.1.2 變頻調速裝置的主要故障類型51-52

4.2 變頻調速裝置智能故障診斷系統(tǒng)的建立52-58

4.2.1 知識存儲系統(tǒng)的建立53-56

4.2.2 學習系統(tǒng)的建立56

4.2.3 推理機的建立56-57

4.2.4 解釋器的建立57

4.2.5 人機界面的建立57-58

4.3 變頻調速裝置智能故障診斷系統(tǒng)的實現(xiàn)58-68

4.3.1 徑向基函數(shù)神經網絡的輸入輸出設計58-60

4.3.2 構造徑向基函數(shù)神經網絡故障診斷模型60-65

4.3.3 改進的徑向基函數(shù)神經網絡模型65-68

4.3.4 神經網絡與專家系統(tǒng)的通信68

4.4 本章小結68-69

5 變頻調速裝置故障診斷系統(tǒng)軟件設計研究69-75

5.1 數(shù)據庫設計69-70

5.2 MATLAB 與VISUAL C++接口的實現(xiàn)70-71

5.3 VISUAL C++與數(shù)據庫接口的實現(xiàn)71-74

5.4 本章小結74-75

6 結論與展望75-76

6.1 結論75

6.2 展望75-76

參考文獻76-80

作者簡歷80-81

學位論文數(shù)據集81

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本文編號：124192