风电机组高塔一阶涡激振动特性研究

针对风力发电机组钢制高塔的涡激振动问题,采用固体-流体相结合的仿真方法对停机状态的塔架一阶涡激振动特性进行研究。首先以某2.5 MW、140 m高塔机组为研究对象,建立塔架-叶片耦合结构仿真模型,利用模态和CFD仿真分析塔架一阶涡激振动的共振频率和共振风速范围,表明该风电机组塔架存在发生一阶涡激振动的风险;然后提出一种基于固体-流体迭代快速仿真一阶涡激振动最大位移计算方法,考虑叶片对塔架涡激振动的耦合作用,得到最大振动位移。现场测试表明实测最大一阶涡激振动位移与仿真结果基本相符,验证了该仿真方法的准确性。

某燃气轮机涡轮叶顶间隙计算分析

涡轮叶顶间隙直接影响燃机的安全和效率。利用有限元软件,首先,进行涡轮转静子二维热-结构耦合分析,计算得到涡轮周向平均叶顶间隙;其次,考虑涡轮转静子三维效应、转子挠度、油膜抬升和燃机启停对涡轮叶顶间隙的影响,修正了涡轮叶顶间隙。计算结果表明:涡轮二维热-结构耦合分析能够较为准确地计算涡轮叶顶间隙,涡轮转静子三维效应、转子挠度、油膜抬升对涡轮叶顶间隙周向分布有一定影响;燃机启动过程,涡轮叶顶间隙出现极小值,尤其涡轮叶顶间隙g3和g4发生碰磨,需增加可磨密封设计避免碰磨。

旋转机械振动信号基于EMD的希尔伯特变换和小波变换时频分析比较

基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)的希尔伯特变换(Hilbert Transformation,HT),是先把一列时间序列数据通过经验模态分解,然后经过希尔伯特变换获得频谱的信号处理新方法。介绍了该方法的理论和算法。对仿真和旋转机械油膜涡动故障振动信号分别用基于EMD的HT和基于小波变换(Wavelet Transformation,WT)的时频分析在时域、时频域和频域进行了比较研究,研究结果说明,旋转机械振动信号基于EMD的HT时频分析方法比基于WT的有效。

基于WPT-SVD-KELM的大型风力机叶片表面裂纹识别方法研究

为准确识别风力机叶片表面裂纹位置和长度,提出基于小波包-奇异值分解-核极限学习机(WPT-SVD-KELM)的裂纹识别方法。搭建风力机某典型叶片裂纹识别平台,开展正常叶片和含裂纹叶片的模态实验和变桨实验,获取不同工况下正常叶片和含裂纹叶片的振动信号。利用频响函数研究裂纹位置对振动信号幅频响应的影响,从而准确识别叶片表面裂纹位置,利用WPT-SVD提取风力机叶片表面裂纹振动信号的时频特征,定义参数kr表征裂纹长度的变化,并将特征参数导入优化后的KELM,从而识别风力机叶片表面裂纹长度。

基于高次样条插值的经验模态分解方法研究

基于经验模态分解(EMD)方法,把一列时间序列数据分解成一组本征模函数组,然后经希尔伯特变换获得其希尔伯特谱.在现有的采用三次样条插值的EMD算法基础上,提出了基于高次样条插值的EMD新算法.仿真研究结果表明,所提出的新算法能有效提高EMD时频分析的精度.

振动信号多通道同步整周期数据采集卡设计

对汽轮发电机组转子的振动信号进行整周期采集有利于提高频谱分析的精度、提高设备状态监测的水平。研究了整周期采集技术,提出了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称FPGA)的转子振动信号多通道同步整周期数据采集卡的设计方案。该方案采用FPGA技术设计了基于键相倍频法的整周期采集控制算法,对两片高速A/D转换芯片进行整周期采集控制,采用乒乓操作的方式将A/D转换数据保存在双口RAM中,以PC104总线协议与主机进行通信。测试结果表明,该采集卡可以准确实现多通道信号的同步整周期采集及键相信号频率测量,且具有体积小、集成度高、采集频率广泛和频率测量精度高等特点,可以广泛应用于转子振动信号的数据采集领域。

独立分量分析基网络应用于旋转机械故障特征抽取与分类

提出了一种新颖的、基于独立分量分析(ICA)的多层神经网络,用于旋转机械不同模式(如正常及轴承故障等)的特征抽取,随后利用多层感知器(MLP)实施最终的模式分类。借助独立分量分析方法,隐藏于多通道振动观测中的不变特征得到有效提取,从而建立起稳定的MLP分类器。试验所获得的成功分类结果表明,所建议的新的旋转机械健康状况监测方法具有较大的应用潜力。

大型旋转机械状态监测与故障诊断研究进展

分析了旋转机械状态监测与故障诊断研究的重要意义。提出了一种由状态监测与故障诊断理论和方法、状态监测与故障诊断关键技术、状态监测与故障诊断系统、状态监测与故障诊断工程应用四个方面相互支撑的旋转机械状态监测与诊断研究的体系架构，给出了一个超超临界汽轮发电机组状态监测与故障诊断系统研究的实例。分别综述了大型旋转机械状态监测与故障诊断的理论和方法、关键技术、应用系统研究及其工程应用的进展，提出了对于旋转机械状态监测与诊断研究的思考与建议。

基于独立分量分析特征提取的复合神经网络故障诊断法

首先利用基于固定点迭代的快速算法(FASTICA)提取不同机械状态模式(包括正常、齿轮故障及机座松动)特征,随后以此训练某一典型神经网络(如径向基网络或自组织映射网络),以实现模式的最终分类。借助独立分量分析(ICA)及基于残余互信息(RMI)的二次特征抽取策略,隐藏于多通道振动观测中的高阶特征得以有效提取,进而实现机械状态模式的准确识别。对照分类实验结果表明,基于无导师学习的自组织映射(ICA-SOM)分类方法不仅具有较好的故障模式分类能力,且实现简单直观,在机器健康状况监测中有较大的应用潜力。

基于LabVIEW的机械故障信号小波包分解和重构

给出了一种基于LabVIEW快速实现信号的小波包分解和重构的方法。在LabVIEW的高级信号处理工具箱中包含了小波包信号分解和重构的模块,利用这些模块快速实现了小波包分解和重构,针对现在利用这些模块进行编程的资料有限,编译了相关的小波包分解和重构程序,以便于虚拟仪器的架构和故障的快速诊断。最后用仿真信号进行了小波包的分解和重构,证实了该办法的可行性。

数控三角轴磨床前馈控制研究

用系统辨识方法对一台数控三角轴磨床进行建模，在此基础上研究前馈补偿的控制方法。仿真和实验结果表明，在引入前馈控制环节后复合控制系统的动态响应速度和稳定态精度都得到显著提高。

应用JADE盲分离算法分离统计相关源

在一些如故障诊断等复杂的应用系统中 ,不相关源与相关源往往以相互混合方式同时存在于传感观测中。由于相关源不满足盲源离理论有关源的统计独立性前提假设 ,因此现有的盲源分离算法如基于矩阵联合对角化的算法等 ,无法从混有相关源的传感观测中准确分离源信号 (不相关源信号和相关源信号 )。本文在基于矩阵联合对角化的盲分离算法的基础上 ,提出通过对其源估计进行修正的相关源分离算法。理论分析和仿真结果表明 :修正后的基于矩阵联合对角化的盲分离算法 ,能有效地分离包含相关源的混合观测信号。

自适应并行遗传算法及其应用研究

本文首先分析遗传算法中杂交率和突变率对算法收敛的影响，提出自适应并行遗传算法，然后研究了该遗传算法对神经网络同时进行网络结构和连接权值的优化问题，最后将自适应并行遗传算法应用于故障诊断神经网络的权值学习。结果表明自适应并行遗传算法能明显地提高神经网络的收敛速度和精度。

柯尔莫哥洛夫熵及其在故障诊断中的应用

熵作为一个状态函数 ,表征了系统能量在空间分布的均匀程度 ,直接反映了系统的状态。本文详细分析了柯尔莫哥洛夫熵 (Kolmogorov熵 ,简称 K熵 )的物理含义及其从实测的时间序列中计算 K熵数值的算法 ,并首次将 K熵引入大型旋转机械的故障诊断领域中 ,利用

面向对象的双向特征映射技术与实现

并行工程的实现要求多个应用特征空间在保持信息完整性、一致性的前提下实行双向映射。以产品全局特征模型为中心的映射模型将映射过程分解成，从全局特征到领域抽象特征再到领域具体特征的三个层次进行。映射知识以特征为对象按面向对象技术表达和组织，由系统知识库和过程知识库共同驱动双向特征映射的实现。

数控机床径向运动误差的形成机理及补偿方法研究

研究数控机床圆周插补运动径向误差的形成机理，并提出一种误差软件补偿方法。分别用圆轨迹运动误差测试仪和圆度仪测出数控机床圆周插补运动的径向误差，对该误差建立计算机误差补偿模型，应用该模型进行软件补偿实验研究。实验结果验证了误差形成机理的分析，同时表明提出的误差软件补偿方法能有效地提高数控机床的圆轨迹精度。

大型旋转机械状态监测与故障诊断系统的面向对象建模研究

】用面向对象分析法对大型旋转机械状态监测与故障诊断系统进行分析，建立了故障诊断系统的信息模型、动态模型和功能模型，为故障诊断系统的开发提供有益的参考。根据这３个模型研制了面向对象的大型旋转机械神经网络故障诊断系统（Ｍ＆Ｄ），并已应用于工业生产实践。

并行工程环境下的产品信息建模

并行工程的实施和智能制造的实现要求产品模型覆盖制全过程信息，并以一种统一的形式实现各领域之间的信息传递和转换，同时还要求包含应用领域处理知识．新型产品信息模型分四个层次表达，通过产品造型和特征映射两个阶段建立产品的全局特征模型和领域特征模型，以满足集成制造系统的信息需求．本文还详细讨论了产品信息模型的核心部分——元特征的信息组成．

敏捷制造基本模式与实施方法探讨

本文探讨了敏捷制造的三种基本模式：供应链模式、虚拟企业模式和智能一体化模式，深入分析了它们的特点、实施条件、实施方法及其局限性，旨在为国内企业实施敏捷制造方面提供有益的参考。

CIM环境下的CAD／GAPP／GAM技术

ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＧＡＭ是计算机集成制造系统中的关键环节，集中体现了物质流和信息流的集成。本文首先讨论ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ系统开发的几种类型，然后对三个子系统进行功能分析，最后着重介绍了目前开发ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ系统的重点技术，即并行工程哲理的运用和实现信息集成和共享的产品模型数据交换标准。