基于信息融合技术的发动机故障诊断的研究

研究了信息融合技术在电控发动机故障诊断中的应用。研究结果表明,基于神经网络的特征层信息融合诊断效果明显优于单一传感器,而且可实现信息压缩,进行实时处理与诊断;基于Dempster-Shafer证据推理的决策层信息融合,可对异质传感器信息进行非同步处理,对发动机故障分类准确性高、可靠性强,但融合精度不及特征层融合方法,预处理代价高。在实际应用中,应根据传感器类型、信号预处理方式、系统的复杂程度等合理选择信息融合方法。     

水轮机故障声学诊断技术研究及其应用探讨

目前,声发射检测技术在石油化工工业、航空航天工业、金属加工、交通运输业等领域得到了广泛地应用。本文简要论述了水轮机故障声发射技术诊断的基本理论、系统设计原理,将研究成果应用于水电机组,并初步取得了成果。     

基于自适应遗传算法分步优化设计智能桁架结构自抗扰振动控制器

智能桁架结构作为一种控制结构一体化的新型空间结构,具有几何、物理可自调性,但这类结构同时具有柔性大、阻尼小、低频模态密集、模态耦合程度高以及存在多种不确定性和耦合等特点,给振动控制带来很大挑战。基于此,研究不依赖于模型的自抗扰控制技术在智能桁架结构振动主动控制中的应用,建立自抗扰振动控制器的一般框架。就自抗扰振动控制器参数较多,手工整定比较繁琐这一问题,提出基于自适应遗传算法对其进行分步优化设计的思想。最后,对区间参数102杆三棱柱智能桁架结构进行自抗扰主动振动控制仿真研究。结果表明,基于分步优化设计思想优化设计的自抗扰振动控制器首先保证了扩张状态观测器具有优秀的观测性能,从而最终保证了自抗扰振动控制器的"自抗扰"能力;优化设计的自抗扰振动控制器对结构参数的不确定性和不确定外扰都具有很强的鲁棒性,适合于空间智能桁架结构的主动振动控制。     

水轮机空蚀在线监测与诊断系统

空蚀监测系统是通过监测与空蚀相关的特征信号达到间接监测的目的，它主要包括两个功能模块：一是通过传感器采集与空蚀相关的特征信号，通过算法计算将信号中隐含的与空蚀相关的信息以直观的方式传递给维护人员，帮助维护人员实时了解机组空蚀状况，达到在线监测的目的；二是通过数据库技术，存储相关信息，帮助维护人员进一步分析机组长期发展趋势，达到早期预警的目的，本系统已经在福建省池渣水电站水电机组状态监测与诊断系统中投入使用，目前运行良好。     

基于平稳小波包分解的水轮机非平稳振动信号希尔伯特谱分析

应用平稳小波包变换对信号进行窄带分解,避免了经验模式分解过程中虚假模式分量的产生以及高频本质模式函数瞬时频率的波动,改善了Hilbert谱对于高频宽带信号的频率分辨率,使其更加适合复杂多分量的非平稳信号分析。针对水轮机过渡过程中转子振动响应的复杂性和非平稳性,应用该方法对停机和起动过程现场测试信号进行分析,识别了信号的时频结构特征,主轴振动响应主要由转速频率及其谐频成分组成,其中主导成分为转速频率。与Hilbert-Huang变换的对比验证了该方法在分析水轮机过渡过程非平稳振动信号方面的有效性。     

用小波时频分析方法研究发电机碰摩故障特征

将小波分析方法中的尺度谱和相位谱引入设备故障诊断领域，详细介绍了小波尺度谱和相位谱的定义，通过对仿真数据的分析介绍了尺度谱和相位谱的特性，发现它们较传统的频谱分析更适用于非线性信号的分析，并总结了在实际应用小波尺度谱和相位谱时应注意的问题。最后着重用小波尺度谱和相位谱对碰摩故障的仿真数据和试验数据进行分析，结果表明小波尺度谱和相位谱在碰摩故障数据的分析方面具有明显的优势，它能更好地揭示碰摩故障信号的频率结构，并分析得出碰摩信号一些故障特征。     

大型抽水蓄能机组运动稳定性故障的自动诊断专家系统

专家系统已被广泛地用于机械设备的故障诊断中，但是把设备监测系统的输出数据作为诊断专家系统的输入数据，将二者有机地结合起来形成自动诊断专家系统，并用于大型水力发电设备的监测诊断中在国内很少见到应用。本文介绍了自动诊断专家系统的一般原理及其在广州抽水蓄能电站状态监测与故障诊断系统中的具体实现。并结合实例作了介绍。该自动诊断专家系统包容了监测系统，并且能方便地同电厂的自动化控制系统结合成一体，它的应用将     

直裂纹和45°斜裂纹转子系统动力特性对比

对于转子系统,转轴上带有斜裂纹或直裂纹,系统的响应会有一些不同,这些不同是由于直斜裂纹对转轴刚度的不同影响引起的。分析了裂纹深度对直斜裂纹转子的刚度和稳态响应的影响;同时还讨论了速度的变化对直斜裂纹转子的稳态响应的影响。最后实验研究了随速度增长直斜裂纹转子系统的稳态响应。研究结果表明,实验测得的工频分量与二倍频分量的变化趋势与计算结果相符。     

基于遗传算法的旋转机械转子裂纹识别的研究

转子裂纹是旋转机械中常见且危险的一种故障,转子裂纹的有效识别和定位也是故障诊断领域一直研究的课题。将转子裂纹的识别作为一反问题,从反问题的求解角度,提出了基于遗传算法的转子裂纹识别策略,该策略的基本思路是借助于有限元分析方法建立裂纹转子的有限元模型,并将转子裂纹识别问题形式化为一优化问题,进而利用遗传算法进行优化求解实现转子裂纹的识别。数值仿真研究表明,所提出的裂纹识别的反问题进化求解策略能以较好的精度和鲁棒性识别转子裂纹,是有效可行的,且适用于更广泛的无损检测和缺陷辨识等应用场合。     

叶尖碰摩诱发的转子系统振动响应数值分析与试验研究

针对透平机械中叶尖碰摩诱发的转子系统振动问题,基于转子-叶片-定子耦合系统模型,通过对叶尖碰摩过程的数学表征,采用谐波平衡法和Newmark-β法,分别对转定子的稳态响应和瞬态响应进行数值计算,并分析了不同参数对系统振动响应的影响。通过分析发现,叶尖碰摩下的转定子稳态响应会呈现出“硬式”非线性特征;偏移量增加会导致峰值偏移提前,非线性特征更明显;接触刚度增加使得系统的振动加剧,并且离散性增加;叶片数增加后,“削峰”现象更加明显。由于定子的约束,系统的瞬态响应峰值明显被限制了,同时,在过临界转速后,系统会出现一个不稳定运动,使得系统振动出现瞬时增加。除了仿真分析,还基于转子-叶片碰摩试验台,对叶尖单侧碰摩下的转子和定子振动位移进行了测试。从测试结果可知,转轴的振动响应也会体现叶片的振动特征,而从定子的振动响应中可以看出由于转子涡动导致的频率调制现象。