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风电机组齿轮箱早期故障预警方法研究
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:《仪器仪表学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP277[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TH165.3[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:[1]北京理工大学机械与车辆学院,北京100081, [2]北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室,北京100192
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863计划)(2015AA043702)、国家自然科学基金(51275052)、北京市自然基金重点项目(3131002)、机电系统测控北京市重点实验室开放课题(KF20161123203、KF20161123205)项目资助
中文摘要:

为实现风力发电机组等变工况机电设备的早期故障预警,研发了变工况齿轮箱状态监测系统。在基于该系统的多种变工况行星齿轮磨损实验研究基础上,提出了一种基于流形学习的早期故障预警方法。该方法首先研究采用完全总体经验模态分解与改进快速独立成分分析盲源分离技术,有利于对复杂振动信号的滤波与盲源分离;然后研究改进了局部线性嵌入流形学习方法,基于时域、频域信息融合提取了早期故障敏感特征;最后应用%一近邻分类器实现变工况齿轮箱早期故障预警。实验研究表明,该方法提高了早期故障预警准确率,能够应用于风电机组等变工况机电设备的安全保障及科学维护,具有广泛工程实用前景。

英文摘要:

In order to achieve the early fault warning of the electromechanical equipment such as wind turbine that works under variable condition, a condition monitoring system of variable conditional gearbox was developed. Based on the wear experiment study on a variety of variable conditional planetary gears in this system, a new early fault warning method based on manifold learning is proposed. Firstly, the method studies the blind source separation technique that adopts CEEMD (Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition) and MFICA (Modified Fast Independent Component Analysis) methods, which is beneficial to the filtering and blind source separation of complex vibration signals. Then, LLE (Locally Linear Embedding) manifold learning method is studied and improved. 'File early fault sensitive features are extracted based on time and frequency domain information fusion. Finally, the k-nearest neighbor classifier is applied to realize the early fault warning of the variable conditional gearbox. The experiment study results show that the proposed method imprnves the accuracy of early fault warning, can be widely applied in the safety guarantee and scientific maintenance of the electromechanical equipment in variable working conditions such as wind turbine, and has a wide range of engineering and practical prospects.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481