Fuzzy fault tree analysis of roller oscillating tooth gear drive

Conventional fault tree and reliability analysis do not reflect the characteristics of basic events as non stationary and ergodic process. To overcome these drawbacks, theory of fuzzy sets is employed to run fault tree analysis(FTA) of roller oscillating tooth gear drive(ROTGD), the relative frequencies of basic events are considered as symmetrical normal fuzzy numbers, from the logical relationship between different events in the fault tree and fuzzy operators AND and OR, fuzzy probability of top event is solved. Finally, an example is given to demonstrate a real ROTGD system.

Model Based Incipient Fault Detection for Gear Drives

This paper presents the method of model based incipientfault detection for gear drives, this method is based on parity space method It can generate the robust residual that is maximally sensitive to the fault caused by the change of the parameters. The example of simulation shows the application of the method and the residual waves have different characteristics due to different parameter changes; one can detect and isolate the fault based on the different characteristics.

电动拖拉机驱动电机系统故障诊断模型研究

驱动电机系统的故障可能导致电动拖拉机失控或发生意外情况,从而危及驾驶员和周围环境的安全,准确诊断故障可以帮助驾驶员及时采取措施,避免潜在的危险。为了进一步提高电动拖拉机驱动电机系统的故障诊断准确率,基于驱动电机系统的数据特征及故障类型,以BP人工神经网络模型为基础,通过PSO-BP优化后的人工神经网络模型构建电动拖拉机电机驱动电机系统故障诊断模型,并对传统BP神经网络模型的阈值和权重进行优化,以更快地收敛到全局最优解。通过采集驱动电机系统的数据,对基于PSO-BP故障诊断模型进行试验验证,结果表明:模型对5种故障状态诊断准确率较高,特别是退磁故障和IGBT故障这两种复杂的故障类型。研究内容能够为电动拖拉机驱动电机系统的故障诊断提供一种有效的方法和技术支持,可提高诊断准确率、保障驾驶员和周围环境的安全,提高了工作效率,降低了维修成本。

drive signal在阀门智能定位器故障诊断中的应用

论文介绍了Fisher厂家DVC6000系列智能定位器drive signal信号的原理以及其在现场阀门故障诊断中的应用。

某矿山断层附近采场地下开采对上覆岩层内井巷工程采动影响分析

某矿山矿围岩稳固性好,矿体厚度较厚,矿体埋藏很深。为了实现该矿山185中段F3断层附近的矿体安全回采,同时确保采场顶板上覆岩层内井巷工程的安全稳定,依据断层附近的矿体赋存条件、顶底板围岩岩性特征、地质构造与上覆岩层结构特征,构建了地表与井下采场的三维数值计算模型,采用FLAC^(3D)有限差分法来模拟地下开采在断层影响作用下对上覆岩层内井巷工程稳定性的影响分析,同时计算分析了地下矿体逐段开挖、逐段充填对保安矿柱及地表稳定性的影响。通过模拟计算结果表明:该岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,断层附近矿体的开采通过采取设置10 m宽采场间柱和矿房之间采用“跳采”方式开挖后,大大缩短了采场空区的跨度,控制了断层附近的采场地压,并未引起采场顶板产生过多的塑性扰动区,上覆岩层产生的塑性扰动区范围非常有限,并未波及到采场顶板上部井巷工程,实现矿体顺利回采和上覆岩层内井巷工程的整体安全稳定。本文研究结果为深部矿体安全高效回采、采场地压管理和控制上覆岩层安全稳定提供了理论决策依据和技术指导。

自动扶梯选型故障分析

自动扶梯的运行质量至关重要,该文通过介绍自动扶梯的选型、土建的勘测处理、安装与维护过程中的故障实例,从技术角度对案例进行分析,保障扶梯的安全可靠运行,提供舒适的乘坐体验。

断块油藏注采耦合提高采收率机理及矿场实践

针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系断块油藏水驱开发后期流线固定导致注入水无效循环的问题,基于渗流力学和油藏工程原理,通过室内物模模拟和油藏数值模拟,提出了“细分开发层系、轮注轮采”的注采耦合开发调整技术,并验证了该技术可提高采收率的原理。研究结果表明:(1)利用注采耦合开发技术建立的“注入期间的高渗通道与低渗通道吸水量比模型”和“采油期间主流线和非主流线产油量比模型”均揭示了“改变压力场促进渗流场调整,实现均匀注入和均匀采出,扩大水驱波及系数和增加驱油效率”的注采耦合渗流力学机制。(2)注采耦合技术可以实现“扩大波及系数、增加驱油效率”,起到类似“调剖”的作用,高含水期通过此项技术可将低渗透岩心的分流率由1.0%提到18.6%,模型驱替更均衡;经过2个轮次的注采耦合调整,高、低渗透岩心的原油采收率分别提高了10.3%和16.1%。(3)研究区D断块古近系沙河街组沙二段Es236含油小层油藏注采耦合开发数值模拟结果显示,主流线和非主流线驱替更均匀,两者压力梯度极差由2.3下降至1.4。经过3个轮次注采耦合开发调整,沙二段3—6砂层组油藏平均综合含水率下降了3.2%,累计增油1 760 t,提高原油采收率2.1%,增油降水效果显著。

电动汽车驱动电机与负载模拟系统建模及电弧故障仿真研究

电弧故障是引发电动汽车电气火灾的重要原因之一。电动汽车行驶工况复杂,电机及其驱动系统电压高、电流大,且其电弧故障随机性强、隐蔽性高导致真车故障实验难以开展,因此提出一种借助小功率电机与负载系统模拟故障的方法,以便快速开展大量实验,研究电弧故障特性。首先,在电动汽车负载转矩计算和等效缩放的基础上搭建了模拟实验平台,采集三相永磁同步电机线路串联电弧故障电流。其次,运用MATLAB软件构建空间矢量脉宽调制控制的电动汽车驱动电机与负载模拟系统,引入Cassie电弧故障模型并进行改进,对电动汽车三相永磁同步电机线路串联电弧故障展开仿真分析。最后,采用基于平肩宽度占比和小波包分解能量占比的特征提取方法,将仿真数据与实测数据进行比较并定量评价。结果表明,所提出的高斯电弧故障复合模型的相对平均误差最小,仅为7.6%。所构建的仿真系统可有效模拟实际线路的电弧故障,对电动汽车电气火灾的防控具有重要意义。

不对称短路故障下永磁直驱风电机组并网控制策略研究

电网侧发生不对称故障时,永磁直驱风电机组并网电流会发生三相不平衡的问题。针对这一问题,提出一种基于自适应陷波器的网侧换流器控制策略。该控制策略基于解决机组并网电流二倍频分量的思想,在电网侧发生不对称短路故障时,将进入逆变器的dq坐标系下的二倍频电压分量去除,从而使得网侧换流器输出的电流达到三相平衡。本文首先分析了电网侧发生不对称短路故障后永磁直驱风力发电机组的动态响应;然后建立了机侧和网侧换流器的模型,并分别采用了双闭环矢量控制技术和基于自适应陷波器的控制策略;最后进行仿真分析,验证了改进后的控制策略相较于传统控制策略,有效解决了不对称短路故障下并网电流三相不平衡问题。

基于定子电流和电磁转矩双信号融合的齿轮故障智能诊断

在电机驱动的齿轮传动系统中,电机本体具有传感器的特性,因此可以通过电机的定子电流、电磁转矩信号来进行齿轮故障分析,由于受转速和负载转矩的影响,使得故障诊断结果的准确率较低。针对此问题,提出一种基于双信号融合与反向传播神经网络相结合的齿轮故障诊断方法。对电机齿轮传动系统一体化建模,进行电机齿轮传动系统联合仿真。对齿轮的不同故障进行模拟,得到电机侧定子电流和电磁转矩的故障信号,采用双树复小波变换来分析齿轮故障频段信号,提取故障特征量,建立了丰富的齿轮故障样本库。搭建反向传播神经网络并提出改进的自适应学习率算法,实现了对齿轮断齿、磨损故障的精确分类。为了验证所提方法的有效性,搭建齿轮故障试验平台,对相应齿轮故障进行诊断。结果表明,所提方法能够在不同转速和负载转矩条件下准确辨识齿轮的故障类型,相较于只采用定子电流和电磁转矩中一种信号对齿轮进行故障诊断,该方法准确率更高。

一种基于EKF的DDEV主动容错控制方法

分布式驱动电动汽车(DDEV)的行驶稳定性和动力性受电机故障的影响会变差,而驱动系统的容错控制则能够有效改善车辆的行驶稳定性和动力性。为此,针对分布式驱动电动汽车驱动电机,提出了一种主动容错控制方法。首先在Simulink中搭建了包含七个自由度的车辆动力学模型,接着搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的故障观测器,为后文建立的主动容错方法提供故障信息。然后基于滑模控制,搭建了主动容错控制模型,根据故障信息对驱动力矩进行重新分配。最后搭建了Carsim/Simulink联合仿真平台,结果表明,提出的主动容错控制方法能够有效改善车辆在故障状态下的行驶稳定性和动力性。

基于RCMDE和ISOMAP的行星齿轮传动耦合故障辨识研究

现有针对行星齿轮箱的故障诊断方法一般仅研究单一故障,但实际行星齿轮箱的故障一般由多个故障耦合而成,耦合故障的故障机理比单一故障的故障机理更复杂,振动信号中的非线性因素对特征提取的干扰更严重。针对该问题,提出了一种基于精细复合多尺度散度熵(RCMDE)、等距特征映射(ISOMAP)和遗传算法优化核极限学习机(GA-KELM)的行星齿轮箱耦合故障诊断方法。首先,利用振动加速度计采集了行星齿轮箱单一故障和耦合故障下运行时的振动信号,构建了故障数据集;随后,利用RCMDE提取了行星齿轮箱振动信号的故障特征,建立了初始的特征样本;接着,利用ISOMAP对故障特征进行了降维,并以可视化的方式获取了低维的特征样本;最后,将新特征输入至GA-KELM分类器中,对行星齿轮箱的不同故障类型进行了识别,并基于行星齿轮箱多点损伤样本,对RCMDE方法的可靠性进行了研究。研究结果表明:基于RCMDE和ISOMAP的故障特征提取方法能够有效提取振动信号中的故障特征,而GA-KELM的故障诊断准确率达到了98.13%,平均诊断准确率达到了96.25%。相较其他故障特征提取方法,基于RCMDE、ISOMAP和GA-KELM的行星齿轮箱耦合故障诊断方法能够更好地诊断行星齿轮箱的耦合故障,具有更高的诊断准确率。

梨树断陷火石岭组-泉头组地层水特征及其油气指示作用

地层水的形成与分布伴随着成盆、生烃、成藏的整个过程,对研究油气成藏具有重要指示作用。为明确梨树断陷火石岭组-泉头组地层水特征及其油气指示作用,对梨树断陷120余口井火石岭组-泉头组地层水进行了分析,探索了地层水发育特征与油气藏之间的耦合关系。结果表明,区内地层水化学特征具明显差异,结合环境差异和保存条件,可将梨树断陷火石岭组-泉头组地层水分为三类六种水动力驱动类型,其演化经历了从大气水下渗→沉积水→内生水的过程。营城组以下地层以压实驱动型和内生驱动型为主,地层水呈现出多沉积中心向周缘泄流补给和内部滞留的特征,有利于隐蔽和非常规油气藏的发育。登娄库组-泉头组以重力驱动型为主,地层水受重力驱动自断陷东南向西北泄流,在断陷东南部和中部发育以构造为主的油气藏发育。该成果对于我国东部其他断陷盆地的油气藏分布规律研究及勘探部署具有一定指导意义和借鉴价值。

纯电动汽车电驱动系统故障诊断研究进展

为全面梳理纯电动汽车电驱动系统故障诊断的发展现状,明确未来发展趋势,本文首先介绍了纯电动汽车电驱动系统的基本架构、功能及发展历程;然后详细总结了纯电动汽车电驱动系统关键部件的故障类型及原因,分析了纯电动汽车电驱动系统关键部件故障诊断方法的主要研究现状;接着将诊断方法从专家知识驱动、模型驱动、信号驱动和数据驱动4个方面详细综述了纯电动汽车电驱动系统国内外研究进展和发展动态,并针对不同方法的优缺点进行了对比;最后对纯电动汽车电驱动系统故障诊断所面临的问题及发展方向进行了分析和展望,进一步讨论并指出未来纯电动汽车电驱动系统故障诊断研究可以集中在变工况耦合故障诊断、微小故障诊断和前期故障诊断研究、实时在线故障诊断、基于故障诊断的智能运维、未知故障诊断与系统自愈技术等方面。

新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修

新能源汽车一直备受关注,与传统汽车相比,明显的优势为其带来了更多的发展机遇。目前,随着新能源汽车的数量持续增长,相对于新能源汽车后期的保养以及故障维修工作也变得更加重要。驱动电机作为新能源汽车的核心部件之一,在新能源汽车销量不断攀升的情况下,其维护、保养和维修需求也在增加。基于此,本文旨在对新能源汽车驱动电机的维护保养与故障维修进行深入探讨与研究,并提供给相关工作人员参考。

基于端部漏磁场分析的集成式电机驱动系统在线匝间短路故障诊断

基于宽禁带器件的变频器具有高功率密度和耐高温工作的优势,通过小型化和轻薄化设计可以将变频器置于电机端盖与端绕组之间,构成结构紧凑的集成式电机驱动系统。该系统发生匝间短路故障时,短路绕组电流增大不仅会使电机内部温度升高导致电机绝缘性能降低,还将引起磁场变化影响变频器的正常工作。以一台1.5 kW的交流感应电机为例,搭建基于宽禁带器件的集成式电机驱动系统三维物理模型,利用数学解析法分析并计算匝间短路故障前后的端部漏磁场,并提取电机内端部印制电路板(printed circuit board,PCB)表面与轴心距离相等、机械角度相差45°的两点处磁感应强度在直角坐标系下椭圆曲线的离心率反映端部漏磁场的对称性,以此为特征指标判断电机是否出现匝间短路故障。仿真与实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。

顺北油气田断溶体油藏产量预测模型研究及应用

Arps递减曲线方程是油气田开发初期产量预测中应用较为普遍的方法,基本是参考类似油藏拟合参数以定压差生产为开发政策指导进行产量预测,对于顺北断溶体油藏地层压力下降明显,且储集层在地饱压差内的非线性流动特征明显,存在唯一的非线性惯性阻力,无法通过描述线性流动特征的采油指数来表征,存在误差较大、产量预测结果单一的缺点。通过分析顺北油气田产量递减特征,基于物质平衡原理,构建动态储量模型,结合顺北油气田通用产能方程和产能评价指标成果,形成了新的断溶体油藏弹性驱产量预测方法,用于指导断溶体油藏弹性驱开发阶段的生产管理,有更高的适应性和准确率,也为断溶体油藏开展产能建设方案经济评价优化、指导油井开发政策奠定了基础、提供多开发政策方案决策支撑。

基于T-S模糊故障树的驱动电机冷却系统可靠性分析

车用驱动电机液压冷却系统存在故障机理不确定等问题。本文应用模糊数描述其故障概率和故障程度,建立驱动电机冷却系统的T-S模糊故障树模型,计算系统模糊可能性,分析各部件的概率重要度和关键重要度,找出影响系统可靠性的关键部件。

基于振动信号的控制棒驱动机构滚轮早期故障诊断研究

针对现有研究未充分关注控制棒驱动机构(control rod drive mechanism,CRDM)的早期故障诊断问题、很难将故障特征定位至具体部件以及人工引入的故障样本与装备实际故障特征存在差异等不足,提出了一种基于振动信号的CRDM滚轮早期故障诊断方法:首先,利用寿命考核试验时机采集了某密封磁阻马达式CRDM的滚轮全寿命振动信号,基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和Hilbert变换方法进行解调分析,获得与滚轮退化状态相关的模态成分;然后,采用时、频域分析方法获得了11个能够直接表征CRDM滚轮磨损状态的特征量,并根据退化趋势提取出与实际故障特征高度吻合的早期故障样本;最后,分别基于BP神经网络和支持向量机两种方法实现了CRDM滚轮早期故障的多特征智能诊断。结果表明:提取的滚轮早期磨损故障样本与实际运行过程保持了较好的一致性,证明所提CRDM滚轮早期故障诊断方法具有较强的工程应用价值。

面向实战训练的装备模拟训练系统

针对传统模拟训练系统存在的问题,设计一种由指挥模拟训练系统、通信模拟训练系统、特装车辆实景驾驶模拟器、测试发射操作模拟系统等组成的装备模拟训练系统。通过复杂环境下的无线通信仿真模拟、3维地理信息高效采集与快速重建、特装车辆动力学仿真与运动控制、装备测试发射故障仿真训练等技术应用,解决部队复杂场景通信仿真训练、复杂作战区域实景驾驶训练、装备操作与故障处置训练等需求。应用结果表明,该系统可显著提升部队指挥人员、通信保障人员、作战人员的训练效率。