基于改进LMD方法的风电机组齿轮箱故障诊断研究

局部均值函数的求取是局部均值分解(LMD)的关键环节。针对局部均值函数求取存在偏差进而造成模态混叠的问题,提出了一种基于局部积分均值的LMD风电机组齿轮箱故障诊断方法。该方法改变了对相邻两极值点求平均值的思路,采用求取相邻两极值点的局部积分均值,再通过滑动平均法进行平滑处理,最终得到局部均值函数。为实现风电机组齿轮箱故障诊断,首先采用改进LMD方法对信号进行降噪处理,然后采用多尺度熵提取降噪处理后信号的特征向量,最后采用极限学习机进行故障诊断。通过仿真分析,证明了该方法能有效解决模态混叠现象,提高了LMD的分解精度。试验验证分析表明,该方法的故障诊断准确率为100%,通过对比分析表明,该方法优于其他故障诊断方法,具有工程应用价值。     

带式输送机故障定位系统网关的设计

以带式输送机故障定位系统为应用背景,提出了一种基于STM32F103VE微处理器的CAN总线与Profibus-DP总线网关的设计方案。该网关在CAN网络中作为一个CAN通信节点,在Profibus-DP网络中作为一个从站;带式输送机沿线分布若干个CAN检测节点,每个节点负责检测其段内的4种传感器设备采集的实时数据,如果检测到故障信息,CAN检测节点就会向网关发送故障信息报文,网关接收CAN检测节点发送的报文并进行存储;当网关与Profibus-DP主站连通后,作为Profibus-DP从站的网关可以通过查询方式把故障信息报文传送到Profibus-DP主站中,从而实现故障定位功能。实际应用表明,该网关运行稳定、可靠,实现了带式输送机故障定位系统中CAN总线及Profibus-DP总线的互联。     

基于暂态零序能量的配电网故障选线方法研究

针对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时因故障边界复杂、随机,故障稳态分量小,零序瞬时功率倒相而导致传统的单一特征量选线方法失效问题,提出了一种新的基于暂态零序能量的选线方法。该方法通过一种数字滤波器来滤除暂态零序电流中的不对称分量和稳态工频分量,得到各条线路零序电流和母线零序电压的暂态纯故障分量,由此构造暂态零序能量,并根据暂态零序能量的大小和方向判断故障类型及线路,即发生单相接地故障时,非故障线路暂态零序能量的方向为正,故障线路暂态零序能量的方向为负,且其绝对值为其余线路暂态零序能量之和;发生母线接地故障时,母线暂态零序能量的大小为其余线路暂态零序能量之和。针对母线暂态零序能量受噪声影响大而导致选线灵敏度低的问题,提出将自动重合闸技术应用到该选线方法中的方案。Matlab仿真结果表明,该选线方法的准确性、可靠性较高。     

配电网故障定位与快速抢修系统研究

针对配电网发生故障后采用传统的人工巡线方式存在故障区段定位困难、抢修效率低的问题,设计了一种基于柱上故障定位监测终端的配电网故障定位与快速抢修系统。该系统采用柱上故障定位监测终端实时测量配电网数据,采用过流速断法判别短路故障、全电流法判别接地故障;当故障发生时,柱上故障定位监测终端通过GPRS无线通信模块将故障信息发送到监控主站,监控主站采用改进的矩阵定位算法实现故障区段的准确定位;故障类型及故障位置以短信方式通知相关工作人员并在监控主站界面上显示,从而可实现故障的快速抢修。仿真结果验证了该系统的可行性。     

配电网短路故障分析及其识别方法研究

分析了在不同中性点接地方式下单相接地和两相短路接地故障的相电压及中性点电压变化特征,结合三相短路和两相短路的故障特征,提出了完整的配电网短路故障识别方法。仿真结果表明,该方法具有采集的模拟量少、判据简单、运算简便的优点,具有一定的实用价值。     

基于混合卡尔曼滤波器组的航空发动机双通道传感器故障检测

基于机载非线性模型与分段线性卡尔曼滤波器混合组成的混合卡尔曼滤波器组,结合双通道传感器的特点,建立了民用航空发动机传感器故障诊断系统;给出故障诊断原理及算法的同时,将该系统应用于民用涡扇发动机传感器常见典型故障进行了仿真;仿真结果表明,诊断系统可以在发动机发生健康蜕化后,通过只简单更新机载模型的蜕化因子,而保持线性卡尔曼滤波器的参数不变,便能准确地检测和隔离各类传感器故障而不发生误报;该更新过程可以在线自动完成,省时省力,易于工程实现。     

强力输送带接头识别算法

针对现有的强力输送带故障实时检测方法存在故障定位困难的问题,以接头为基准参考点,提出了一种基于图像处理技术的强力输送带接头识别算法。该算法根据接头点的特征,把接头点用一个数值表示出来,并根据这个数值,以一种简单的方式区分出上、下接头点;然后根据接头的特征,并通过修改最长公共子序列算法的匹配方式,对接头进行识别。实际应用表明,该算法精度高、速度快,可有效识别强力输送带的接头,满足了强力输送带故障检测中接头定位的要求。     

基于神经网络观测器的飞控传感器在线故障诊断

为提高无人机飞行安全可靠性,针对飞行控制系统中常出现的传感器故障以及非线性气动力模型参数难以确定的问题,提出了基于BP神经网络观测器估计的故障诊断方法;引用LM改进算法对网络参数进行调整,构造了神经网络观测器模型逼近非线性系统,并运用于飞行控制系统进行在线数字仿真,对垂直陀螺输出卡死故障、恒偏差故障和恒增益故障分别进行仿真分析;仿真结果表明,所设计神经网络观测器可以有效估计系统输出,在线诊断传感器故障。     

基于DSP和CPLD的四相容错电机控制系统硬件设计

主要完成了一个以DSP2808为控制核心,结合CPLD进行组合逻辑控制的四相容错电机控制系统的硬件设计;系统通过CPLD发出控制信号控制H桥来驱动电机,通过霍尔电流、位置传感器来进行电机驱动电流、转子位置、电机转速信号的采集,将采集信号送入CPLD和DSP进行闭环控制;对280V供电电压条件下,IGBT的栅极电压和电机的相电压进行了测试,电压波形符合要求,电机运行良好;实际测试结果表明基于此硬件系统的控制电机具有功率大、运行可靠、带负载能力强等优点.     

复杂航空电子装备故障诊断规则提取

针对复杂航空电子装备故障样本不足的问题,为简化测试过程、提高故障诊断效率,提出了一种基于粗糙集的故障诊断规则提取方法;该方法构建了故障诊断决策信息系统,通过构造故障诊断决策信息系统的决策辨识矩阵和决策辨识函数,计算测试参数集的所有约简,从而提取故障诊断规则;以某型雷达系统为例,采用上述方法进行规则提取,将故障诊断所需测试参数从9个约简为3个;研究结果表明,该方法能在故障样本较少的条件下有效约简测试参数集,提取故障诊断规则,有利于简化测试过程,提高诊断效率.