基于齒輪箱數(shù)據(jù)處理的故障預(yù)警與診斷系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于齒輪箱數(shù)據(jù)處理的故障預(yù)警與診斷系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:針對(duì)風(fēng)電齒輪箱故障診斷的特點(diǎn)----關(guān)聯(lián)性強(qiáng),海量運(yùn)行數(shù)據(jù),變量多等,在分析齒輪箱故障時(shí),不能單一地只針對(duì)發(fā)生故障的部件進(jìn)行故障分析,而需要考慮齒輪箱內(nèi)部各部件的相關(guān)性,并建立動(dòng)態(tài),多變量的模型進(jìn)行分析。因此,處理齒輪箱的海量數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確而迅速的排除潛在故障對(duì)于齒輪箱的安全運(yùn)行意義重大。針對(duì)這些問題本文做了如下工作: 第一,本文對(duì)近年來(lái)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和故障預(yù)警及診斷技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的分析與研究,指出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模是需要耗時(shí)的學(xué)習(xí)過程,學(xué)習(xí)樣本的選擇缺乏依據(jù),并且基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法會(huì)遇到整理專家經(jīng)驗(yàn)困難等問題;通過小波分析方法處理高速采集的振動(dòng)信號(hào)與實(shí)際齒輪箱的運(yùn)行狀態(tài)有較大差別,并且振動(dòng)信號(hào)存在難以提取和外部干擾過多等缺陷;基于FTA的故障診斷方法隨著系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高,根據(jù)規(guī)則進(jìn)行推理的速度就會(huì)變慢,無(wú)法及時(shí)提供診斷結(jié)果。 第二,針對(duì)齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法中遇到的問題,本文提出一種以易于采集的油溫信號(hào)來(lái)分析齒輪箱故障的方法。通過分析齒輪箱溫度的變化趨勢(shì),建立非線性狀態(tài)估計(jì)(NSET)溫度預(yù)測(cè)模型,再根據(jù)統(tǒng)計(jì)的殘差變化,與通過驗(yàn)證集合確定出的殘差均值和標(biāo)準(zhǔn)差的故障閾值作對(duì)比,預(yù)測(cè)潛在故障,優(yōu)化運(yùn)行。 第三,根據(jù)非線性狀態(tài)估計(jì)法預(yù)測(cè)出的齒輪箱油溫、油壓異常故障,結(jié)合齒輪箱的故障實(shí)例,通過將FTA和BAM融合在一起,將經(jīng)過FTA去除冗余故障數(shù)據(jù)之后的獨(dú)立、正交的故障數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本,提供給BAM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,結(jié)合分析與總結(jié)故障征兆、故障模式和故障原因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,得出診斷結(jié)果,判斷故障原因、給出預(yù)維修策略。 第四,在上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的基礎(chǔ)上,結(jié)合專家系統(tǒng),設(shè)計(jì)出齒輪箱故障診斷輔助決策系統(tǒng),通過知識(shí)獲取、故障診斷、在線診斷等模塊,完成智能化故障報(bào)警、故障樹查詢、BAM網(wǎng)絡(luò)診斷等功能。
【關(guān)鍵詞】:FTA 非線性狀態(tài)估計(jì) BAM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH132.41;TP277
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 課題研究的背景和意義8-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11-13
- 1.2.1 故障預(yù)警和診斷技術(shù)發(fā)展概述11-12
- 1.2.2 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的發(fā)展概況12-13
- 1.2.3 齒輪箱在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)發(fā)展概況13
- 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
- 第二章 齒輪箱故障類型及診斷方法研究14-24
- 2.1 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的介紹14-16
- 2.1.1 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的結(jié)構(gòu)與用途14-15
- 2.1.2 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的工作狀況15-16
- 2.2 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障統(tǒng)計(jì)16-20
- 2.2.1 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障類型16-19
- 2.2.2 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障原因19-20
- 2.2.3 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的維護(hù)20
- 2.3 風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障診斷方法20-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第三章 風(fēng)電齒輪箱溫度趨勢(shì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及分析方法24-38
- 3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理24-26
- 3.1.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理原則24-25
- 3.1.2 研究對(duì)象選取及數(shù)據(jù)預(yù)處理25-26
- 3.2 齒輪箱溫度 NSET 建模及預(yù)測(cè)26-33
- 3.2.1 非線性狀態(tài)估計(jì)法原理26-28
- 3.2.2 齒輪箱溫度 NSET 建模變量選取28-31
- 3.2.3 模型結(jié)果分析與評(píng)價(jià)31-33
- 3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與 NSET 建模對(duì)比33-36
- 3.3.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與 NSET 模型對(duì)比33-34
- 3.3.2 Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與 NSET 模型對(duì)比34-35
- 3.3.3 遺傳算法優(yōu)化 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與 NSET 模型對(duì)比35-36
- 3.3.4 遺傳算法函數(shù)極值尋優(yōu)BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與 NSET 模型對(duì)比36
- 3.4 本章小結(jié)36-38
- 第四章 融合 FTA 和 BAM 的齒輪箱故障診斷方法38-48
- 4.1 故障樹理論研究38-39
- 4.1.1 故障樹分析法38-39
- 4.1.2 故障樹的建立39
- 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和 BAM 算法39-43
- 4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)39-40
- 4.2.2 BAM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)40-43
- 4.3 基于 FTA 的樣本整理43-45
- 4.4 基于 BAM 網(wǎng)絡(luò)的故障診斷45-47
- 4.5 本章小結(jié)47-48
- 第五章 齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究48-62
- 5.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-51
- 5.2 故障診斷模型及流程51-55
- 5.2.1 需求分析51-52
- 5.2.2 故障診斷模型52-54
- 5.2.3 故障診斷工作流程54-55
- 5.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)55-59
- 5.3.1 開發(fā)環(huán)境55
- 5.3.2 故障診斷故障樹設(shè)計(jì)55-57
- 5.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)57-59
- 5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證59-61
- 5.4.1 故障樹查詢59-60
- 5.4.2 BAM 網(wǎng)絡(luò)診斷60-61
- 5.4.3 BAM 網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與收斂性61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 第六章 總結(jié)與展望62-64
- 參考文獻(xiàn)64-69
- 致謝69-70
- 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果70
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于齒輪箱數(shù)據(jù)處理的故障預(yù)警與診斷系統(tǒng),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):325171
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