基于非線性時間序列分析方法的汽輪發(fā)電機(jī)組流體激勵故障辨識研究.pdf

1、本文在大量現(xiàn)場實驗的基礎(chǔ)上,從非線性時間序列分析研究入手,解決轉(zhuǎn)子系統(tǒng)流體激勵行為中確定性非線性成分、故障特征提取與辨識、可預(yù)測性以及故障的早期檢測等基本問題,為全面的認(rèn)識機(jī)組流體激勵故障機(jī)理并徹底解決這一問題奠定基礎(chǔ).本文的主要工作如下:1.通過大量的現(xiàn)場實驗,研究了閥門開度和負(fù)荷變化對機(jī)組流體激勵行為的影響,歸納出密封轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生流體激勵故障時的特征規(guī)律及相應(yīng)的辨識方法:轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生流體激勵故障時,頻譜中除了轉(zhuǎn)頻成分外,在固有頻率分

2、量附近出現(xiàn)分量群,頻譜成分比較豐富.2.將非線性非穩(wěn)態(tài)油膜力模型與密封流體Muszynska模型結(jié)合起來,建立了非線性非穩(wěn)態(tài)油膜支承下的密封轉(zhuǎn)子系統(tǒng)流體激勵模型,通過改變密封間隙進(jìn)行理論分析和數(shù)值仿真表明,密封轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生流體激勵故障時產(chǎn)生了豐富的振動現(xiàn)象,具有明顯的非線性特征.3.從非線性時間序列分析的基本問題——時間序列非線性檢驗出發(fā),針對非線性直接檢驗方法對噪聲和數(shù)據(jù)長度魯棒性差的缺點,引入基于VWK的非線性間接檢驗方法.4.對T

3、akens嵌入理論中的延遲時間參數(shù)選擇問題進(jìn)行了深入研究,針對奇異值比率SVF方法的不足,提出了一種新的延遲時間選擇準(zhǔn)則——基于奇異譜熵的延遲時間選擇準(zhǔn)則,通過對周期信號、R?ssler系統(tǒng)和Lorenz系統(tǒng)的數(shù)值仿真結(jié)果證明了該方法的有效性,并分析了奇異譜熵階次和噪聲對延遲時間選擇結(jié)果的影響.5.為了有效的辨識轉(zhuǎn)子系統(tǒng)流體激勵行為并與其它故障進(jìn)行區(qū)分,應(yīng)用基于混沌理論的辨識方法對流體激勵行為進(jìn)行研究,應(yīng)用GP算法,研究了不平衡、油膜振

4、蕩、流體激勵、碰磨四種故障的關(guān)聯(lián)維數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)流體激勵故障與其它幾種故障明顯不同,關(guān)聯(lián)積分局部斜率曲線幾乎未能得到收斂平臺,結(jié)合流體激勵VWK非線性檢驗間接方法,得出流體激勵故障可能產(chǎn)生于高維混沌系統(tǒng),具有高維混沌的特征的結(jié)論,為進(jìn)一步對流體激勵故障進(jìn)行深入研究奠定了動力學(xué)基礎(chǔ).6.引入了基于ε<'p>近鄰點的相軌跡非線性預(yù)測方法,并研究了參數(shù) 對預(yù)測誤差的影響.7.對基于Duffing振子的微弱特征信號檢測原理中相變的量化指標(biāo)問題進(jìn)行