隨著多電（全電）飛機發(fā)展,飛機電氣系統(tǒng)對電力的需求日益增加,無刷交流發(fā)電機作為飛機電源系統(tǒng)的主要供電設備,其地位日益凸顯。近年來,因航空發(fā)電機故障引起的航空事故時有發(fā)生。旋轉整流器是航空發(fā)電機的關鍵零部件,且是最容易產(chǎn)生故障的部件之一。因此,對航空發(fā)電機旋轉整流器故障特征提取及診斷技術研究,保證飛機電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,具有重要的深遠意義和應用價值。本文主要對比研究了深度學習和寬度學習兩種不同的網(wǎng)絡在旋轉整流器故障特征提取及診斷應用,并將深度置信網(wǎng)絡移植到數(shù)字信號處理器中實現(xiàn)了在線式的故障診斷。具體研究內(nèi)容如下:（1）首先,對基于常規(guī)的故障特征提取方法進行了理論研究,針對目前基于深度學習的故障特征提取方法需要大量數(shù)據(jù),訓練過程需要消耗大量硬件資源和時間等問題,提出了一種基于粒子群優(yōu)化深度置信網(wǎng)絡的旋轉整流器故障特征提取方法,該方法可以自適應的提取故障特征進行分類;并設計了相應的數(shù)字信號處理器診斷系統(tǒng),實現(xiàn)了該方法的在線故障診斷;（2）其次針對目前深度學習的網(wǎng)絡結構的復雜性和訓練消耗大量時間的問題,研究了基于寬度學習的特征提取方法;并針對寬度學習的特點,提出了基于網(wǎng)格搜索法改進的寬度學習法... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

航空三級式發(fā)電機系統(tǒng)仿真模型

在表 2.5~2.8 中，從所需時間上來看，輸入層節(jié)點數(shù)目的變化均會對訓練時間及測試影響�？傮w上來說，輸入節(jié)點數(shù)目越少所需要的訓練及測試時間也越少，但考慮到網(wǎng)對故障診斷的結果產(chǎn)生影響，且實驗中發(fā)現(xiàn)隱含層節(jié)點數(shù)過少時診斷正確率會明顯下輸入層節(jié)點數(shù)為 50 時，診斷正確率僅有 70%左右，因此在對 PSO-DBN 網(wǎng)絡輸入?yún)?shù)時應注意其網(wǎng)絡結構的合理性�？梢钥闯霎斴斎牍�(jié)點數(shù)大于 60 的時候，能夠得到理想的診斷結果，同時也驗證了前文中提到的，旋轉整流器的故障特征反映在勵磁電流頻譜的前 6 次諧波中。3 實際實驗驗證.1 實驗平臺簡介經(jīng)過仿真實驗驗證了提出方法的可行性和有效性，現(xiàn)將提出的方法應用于實際實驗。受限，實際的實驗對象是一臺民用三級式無刷同步交流發(fā)電機，其結構和航空三級式致。實際實驗平臺主要由變頻器、電動機、發(fā)電機、傳感器、阻性負載與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（采集卡、示波器等設備）等部分組成。實際實驗平臺的實物如圖 2.11 所示。

采集電路電源DSP仿真器上位機圖 2.15 DSP 診斷系統(tǒng)硬件組成SP 芯片包括以下資源：據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）AD7606，此系統(tǒng)擁有 16 位精度，允許 8 通道同步采樣率為 200KSPS，采用 5V 電源供電，可處理的電壓范圍為±10V。該器、16 位逐次逼近式 A/D 轉換器、高速串行和并行接口等。AD7606 如圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于改進堆棧自動編碼器的航空發(fā)電機旋轉整流器故障特征提取方法[J]. 崔江,唐軍祥,龔春英,張卓然.  中國電機工程學報. 2017(19)
[2]基于深度信念網(wǎng)絡的民航發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測[J]. 吳瑀倩,李靜,吳曉舟,王華偉.  計算機測量與控制. 2017(07)
[3]基于深度置信網(wǎng)絡的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估方法[J]. 朱喬木,黨杰,陳金富,徐友平,李銀紅,段獻忠.  中國電機工程學報. 2018(03)
[4]DS證據(jù)理論的改進及在航空交流發(fā)電機故障診斷中的應用[J]. 高錦秋,劉景林.  微特電機. 2016(06)
[5]基于深度信念網(wǎng)絡的電力變壓器故障分類建模[J]. 石鑫,朱永利,薩初日拉,王劉旺,孫崗.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(01)
[6]航空發(fā)電機綜合故障診斷技術研究[J]. 劉海港,董芷岑.  電子測量技術. 2014(03)
[7]飛機三級式發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真[J]. 梁波,李玉忍,薛夢嬌.  計算機仿真. 2013(02)
[8]壓縮感知及其應用:從稀疏約束到低秩約束優(yōu)化[J]. 馬堅偉,徐杰,鮑躍全,于四偉.  信號處理. 2012(05)
[9]基于EMD和LS-SVM的旋轉整流器故障診斷方法研究[J]. 劉勇智,劉聰.  微電機. 2012(04)
[10]基于多環(huán)調(diào)壓控制的混合勵磁航空變頻交流發(fā)電系統(tǒng)[J]. 楊善水,張卓然,楊春源,王莉,周波.  電工技術學報. 2012(03)

碩士論文
[1]航空三級式發(fā)電機旋轉整流器故障診斷技術研究[D]. 唐軍祥.南京航空航天大學 2017
[2]航空發(fā)電機旋轉整流器故障特征提取技術研究[D]. 葉紀青.南京航空航天大學 2017
[3]航空發(fā)電機狀態(tài)趨勢分析技術研究[D]. 趙云龍.沈陽航空航天大學 2012



本文編號：3047238