基于主元分析的電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的研究.pdf

1、在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，其牽引設(shè)備尤其是牽引電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是提高列車(chē)運(yùn)行安全性，保障廣大乘客生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵。對(duì)于復(fù)雜的列車(chē)牽引設(shè)備來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型往往很難得到，這限制了基于數(shù)學(xué)模型的監(jiān)控方法的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，不同類(lèi)型的傳感器和各種智能化儀表的廣泛應(yīng)用，大量的過(guò)程數(shù)據(jù)被采集并存儲(chǔ)下來(lái)。如何充分利用這些存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，從中挖掘出設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的深層次規(guī)律用于提高狀態(tài)監(jiān)測(cè)能力，已成為過(guò)程監(jiān)控領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)過(guò)程監(jiān)控是

2、一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，它以多元統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)，對(duì)過(guò)程測(cè)量數(shù)據(jù)分析和解釋?zhuān)袛噙^(guò)程所處的運(yùn)行狀態(tài)，離線(xiàn)和在線(xiàn)檢測(cè)過(guò)程中的異常情況，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的安全性和可靠性，降低事故發(fā)生率，減少過(guò)程運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。本研究搭建了一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以異步電動(dòng)機(jī)模擬列車(chē)牽引電動(dòng)機(jī)作為研究對(duì)象，采用多元統(tǒng)計(jì)監(jiān)控技術(shù)中的主元分析方法處理異步電機(jī)的多維運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)異步電機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容包括： ⑴對(duì)于牽引電動(dòng)機(jī)的多源傳感器數(shù)據(jù)，采用了

3、主元分析方法處理多變量數(shù)據(jù)集，充分利用了主元分析算法在處理線(xiàn)性相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)可對(duì)其降維的作用，使得對(duì)多變量運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)測(cè)可在低維變量空間實(shí)現(xiàn)。由于傳統(tǒng)主元分析采用標(biāo)準(zhǔn)化作為數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，會(huì)導(dǎo)致部分信息的丟失。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文用均值化代替標(biāo)準(zhǔn)化作為主元分析數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，并從理論和實(shí)驗(yàn)證明了改進(jìn)方法的優(yōu)勢(shì)。 ⑵在實(shí)驗(yàn)室成功搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用電機(jī)的歷史正常運(yùn)行數(shù)據(jù)構(gòu)造了主元模型，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用正常數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)檢驗(yàn)主元模型的有效性，