本文關(guān)鍵詞：多組件復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷的研究和實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展,目前,高速動(dòng)車組已經(jīng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。牽引電機(jī)作為動(dòng)車組的核心部件之一,它的運(yùn)行狀態(tài)直接影響到整個(gè)列車的行車安全。牽引電機(jī)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它是由多個(gè)組件組成的復(fù)雜系統(tǒng),傳統(tǒng)的“事后維修”和“計(jì)劃維修”方法,只有在故障發(fā)生以后,才會(huì)采取相應(yīng)的檢修方法。PHM是故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù),能夠及時(shí)對(duì)故障發(fā)生的部位進(jìn)行定位。我國(guó)現(xiàn)有動(dòng)車組牽引電機(jī)的維修策略仍然是“計(jì)劃維修”,對(duì)牽引電機(jī)的故障處理不及時(shí),因此開(kāi)展?fàn)恳姍C(jī)的故障診斷具有重要的意義。在本文中以CRH2型動(dòng)車組為例,對(duì)牽引電機(jī)的故障機(jī)理進(jìn)行研究。對(duì)PHM預(yù)測(cè)的模型分類和預(yù)測(cè)的一般過(guò)程和方法進(jìn)行分析,同時(shí)結(jié)合牽引電機(jī)的故障和數(shù)據(jù),將PHM與牽引電機(jī)的故障診斷進(jìn)行融合,找出牽引電機(jī)的機(jī)械故障與它們運(yùn)行時(shí)的溫度數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,建立診斷模型。具體的研究工作有以下幾點(diǎn)：(1)研究牽引電機(jī)的數(shù)據(jù)獲取技術(shù),完成動(dòng)車組車地?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),包括采集模塊和無(wú)線傳輸模塊,并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,找出數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性,并使用獲取的數(shù)據(jù)對(duì)提出的模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。(2)重點(diǎn)研究了牽引電機(jī)的故障診斷模型的構(gòu)建。提出利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法的學(xué)習(xí)能力及其強(qiáng)大的概率評(píng)估機(jī)制實(shí)現(xiàn)牽引電機(jī)故障診斷方法。首先基于專家知識(shí)建立了初始的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然后針對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)構(gòu)不完整和隱藏變量,提出了改進(jìn)的結(jié)構(gòu)化EM(SEM)算法,對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí),建立了完善的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最后結(jié)合獲取到的牽引電機(jī)數(shù)據(jù),尤其是針對(duì)溫度數(shù)據(jù),對(duì)牽引電機(jī)的軸承和定子故障進(jìn)行診斷。仿真結(jié)果表明,本文提出的算法可以有效的估計(jì)牽引電機(jī)軸承、定子故障與溫度之間的關(guān)系,并能通過(guò)溫度數(shù)據(jù)成功診斷電機(jī)的故障。
【關(guān)鍵詞】：故障預(yù)測(cè)與健康管理 牽引電機(jī) 貝葉斯網(wǎng)絡(luò) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;U269
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 引言9-15
• 1.1 課題的研究背景及研究意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 牽引電機(jī)的故障診斷方法12
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.5 本文的組織結(jié)構(gòu)13-15
• 2 牽引電機(jī)的故障診斷的相關(guān)理論與技術(shù)15-31
• 2.1 PHM概念和內(nèi)涵15-22
• 2.1.1 PHM的系統(tǒng)組成16-17
• 2.1.2 PHM模型分類17-18
• 2.1.3 PHM預(yù)測(cè)的一般過(guò)程18-20
• 2.1.4 PHM故障預(yù)測(cè)方法20-22
• 2.2 CRH2型動(dòng)車組牽引系統(tǒng)22-26
• 2.2.1 CRH2牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的基本組成22-23
• 2.2.2 CRH2牽引傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理23
• 2.2.3 CRH2動(dòng)車組牽引電機(jī)的特點(diǎn)23-26
• 2.3 牽引電機(jī)的檢修和故障特性分析26-30
• 2.3.1 牽引電機(jī)的檢修方式26-28
• 2.3.2 牽引電機(jī)的常見(jiàn)故障28-29
• 2.3.3 牽引電機(jī)的故障分析29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 牽引電機(jī)的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)31-39
• 3.1 動(dòng)車組車地?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)31-33
• 3.2 采集模塊設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)33-34
• 3.3 無(wú)線傳輸模塊設(shè)計(jì)34-36
• 3.3.1 獲取數(shù)據(jù)進(jìn)程35-36
• 3.3.2 發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)程36
• 3.4 動(dòng)車組實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 改進(jìn)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型39-51
• 4.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的概念和分類39-42
• 4.1.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的概念39-40
• 4.1.2 靜態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(BN)40-41
• 4.1.3 動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(DBN)41
• 4.1.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)41-42
• 4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的診斷流程42-46
• 4.2.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理42-44
• 4.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)44-46
• 4.3 改進(jìn)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的診斷模型46-50
• 4.3.1 改進(jìn)的SEM算法47-48
• 4.3.2 改進(jìn)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)診斷模型48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 5 基于改進(jìn)算法的故障診斷模型的實(shí)現(xiàn)51-62
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境51-52
• 5.2 系統(tǒng)概述52-53
• 5.3 基于專家知識(shí)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建53-58
• 5.3.1 故障特征選取53-54
• 5.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理54-56
• 5.3.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)參數(shù)學(xué)習(xí)56-58
• 5.4 基于改進(jìn)的SEM算法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建58-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄A67-68
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果68-70
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集70

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