基于数据驱动的核动力系统异常检测及分析方法研究

针对核动力系统在线异常检测存在故障样本稀少且不完备的现实问题，借鉴安全运行域的概念，基于逻辑距离计算的思路，提出一种基于正常运行数据驱动的核动力系统异常检测方法，并以某核动力系统常用运行工况历史数据为对象，对算法进行了试验验证。结果表明，设计算法能有效检测系统异常和故障，具有良好的可靠性和可解释性，并且检测力度具有可调节性。      

低压稳定流动闪蒸过程空泡份额分布特性分析

以低压自然循环系统内产生的闪蒸现象为研究对象，对闪蒸驱动的稳定两相自然循环流动阶段的空泡份额变化规律进行分析，通过分析发现上升段入口流体温度及水箱液位高度都会对流动闪蒸汽化过程的规律产生影响，使得空泡份额径向和轴向分布不一样。通过分析，得出影响汽化过程的主要因素是流体过热度，可知减小上升段入口流体过热度，闪蒸起始点会下移，闪蒸两相段变长；随着闪蒸汽化的不断进行，流体过热度逐渐减小，轴向空泡份额先迅速增加而后逐渐变缓，径向空泡份额分布由“壁峰”型衍变成“核峰”型。然后，然后基于流体当地过热度变化，拟合给出了不同工况下轴向空泡份额计算关系式，与实验数据对比符合较好，相对误差在±15%以内。      

基于SVD和SSA-VMD降噪的轴承故障特征提取

针对强噪声背景下轴承故障特征提取困难的问题，提出一种基于奇异值分解和参数优化变分模态分解联合降噪的轴承故障特征提取方法(SSVMD)：首先，对原始信号进行奇异值分解(Singular Value Decomposition，SVD)处理，运用奇异值差分谱法选取有效奇异值并将原始信号重构得到初步降噪信号；其次，为防止故障信息丢失，将残余信号进行麻雀算法(Sparrow Search Algorithm，SSA)优化的变分模态分解(Variational Mode Decomposition，VMD）算法处理，得到最佳的模态个数K和惩罚参数α，选取峭度值最大、包络熵最小的IMF分量与初步降噪信号叠加得到最终降噪信号，并对信号进行包络分析；最后，通过仿真和试验数据分析得出，该方法能在信噪比很低的情况下降低噪声含量并提取轴承故障特征，为设备的状态监测和故障诊断提供理论依据。     

高强化柴油机冷却系统电控化设计仿真及试验研究

针对传统冷却系统与柴油机冷却需求不匹配的问题，进行了冷却系统电控化设计仿真研究。基于Simulink软件设计了电控冷却系统仿真模型，提出了电控冷却控制策略，并开展了变柴油机工况条件下电控冷却控制策略验证仿真。对传统冷却部件进行电控化改造（电控海水泵、电控淡水泵和电子节温器），搭建电控冷却系统试验台架，通过试验分析了电控冷却对柴油机耗油率和热平衡的影响，结果表明：相对于传统冷却系统，电控冷却系统在900 r/min、负荷率30%，1 200 r/min、负荷率60%，1 500 r/min、负荷率90%这3个工况点的耗油率分别降低9.4 g/（kW·h）、6.8 g/（kW·h）和3.9 g/（kW·h），燃油经济性和热量分配得到改善。     

基于评价函数和BP网络的CRDM滚轮状态评估方法

针对采集的控制棒驱动机构（CRDM）振动信号中存在非平稳、强噪声失真信号，提出一种基于评价函数和误差反向传播（BP）网络的CRDM滚轮状态评估方法。信号经半软阈值去噪、局部均值分解（LMD）提取特征向量，特征向量组成的样本集经BP网络进行状态识别，引入评价函数对状态识别结果进行评价，依据评价结果进行失真样本剔除，保留新形成的样本集进行状态识别。结果表明，基于评价函数和BP网络的CRDM滚轮状态评估方法能有效对滚轮缺陷状态进行识别，解决了控制棒驱动机构滚轮状态难以进行准确识别的问题。      

基于SWT与相空间曲变的控制棒驱动机构退化状态跟踪和识别

控制棒驱动机构（CRDM）是保证反应堆正常运行与安全的重要设备。针对其转速低、性能退化特征微弱且易受其他信号源干扰的特点，本文采用小波半软阈值（SWT）与相空间曲变相结合的方法对其退化状态进行了跟踪与识别。通过与基于振动幅值均方根（RMS）方法的对比，表明该方法能够克服传统基于线性信号处理理论对微弱性能退化状态不能很好地跟踪和识别的缺点，可以较好地对强背景噪声下的旋转机械性能退化状态进行跟踪和识别。