風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)故障的智能診斷方法研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染與資源危機(jī)問(wèn)題的日趨加劇，可再生能源的發(fā)展越發(fā)受到重視。風(fēng)能作為一種可持續(xù)的清潔能源，近些年其總裝機(jī)量不斷攀升，相關(guān)的第三產(chǎn)業(yè)即風(fēng)電機(jī)組維護(hù)、監(jiān)測(cè)、故障診斷等成為新的研究方向。同時(shí)，由于風(fēng)電機(jī)組的工作環(huán)境通常較為惡劣，發(fā)生故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維修，因此，風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷具有重要的意義。研究表明風(fēng)電機(jī)組中最易發(fā)生故障的是其傳動(dòng)系統(tǒng)，由于風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)屬于非平穩(wěn)信號(hào)，且不同零件與不同工況下的信號(hào)差異很大，所

2、以傳統(tǒng)頻譜分析故障診斷方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)故障的準(zhǔn)確診斷且費(fèi)工費(fèi)時(shí)。由此，本文以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)其工作特點(diǎn)做了如下研究:
　　首先，論文分析了風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)中的風(fēng)輪、低速軸、齒輪箱、高速軸、發(fā)電機(jī)的基本工作原理及故障特點(diǎn)，并確定齒輪或軸承的損壞是導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)故障的主要原因，據(jù)此選擇了用于進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)分析的各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
　　第二，針對(duì)振動(dòng)信號(hào)非平穩(wěn)且診斷方法受工況、部件的約束較大這一特點(diǎn)，論文提出

3、將非線性狀態(tài)估計(jì)技術(shù)(NSET)引入風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)故障診斷中。其中NSET模型屬于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型，即對(duì)正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)進(jìn)行記憶，通過(guò)NSET模型將實(shí)際數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析并做出故障判斷。本文應(yīng)用Matlab仿真軟件完成NSET建模并進(jìn)行故障診斷，最后對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證了NSET模型的可行性。
　　第三，針對(duì)NSET方法缺乏理論基礎(chǔ)，致使參數(shù)不易選取的特點(diǎn)，論文提出將支持向量回歸機(jī)(SVR)與NSET方法相結(jié)合的改

4、進(jìn)NSET方法。這種方法以支持向量機(jī)為理論基礎(chǔ)，通過(guò)SVR的回歸函數(shù)模型將實(shí)際數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析并做出故障判斷。同樣應(yīng)用Matlab仿真軟件完成回歸函數(shù)模型的建模并進(jìn)行故障診斷，最后對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行分析，同時(shí)與傳統(tǒng)NSET診斷方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了改進(jìn)后的方法在診斷結(jié)果與運(yùn)行可行性方面均得到了優(yōu)化。
　　第四，將NSET方法與改進(jìn)后的NSET方法植入風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)與診斷軟件，并對(duì)實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測(cè)與故障診斷，進(jìn)而驗(yàn)證了這