一种基于L2正则化迁移学习的变负载工况条件下故障诊断方法

针对变负载工况条件下故障诊断模型准确率不高、存在过拟合以及泛化能力较弱等问题,提出一种基于L2正则化迁移学习的变负载工况条件下故障诊断方法.通过L2正则化迁移学习抑制模型过拟合,引入长短期记忆网络进行故障诊断模型训练,利用少量目标域数据进行模型参数微调,构建基于L2正则化迁移学习的变负载工况下故障诊断模型.通过模型实验并对比常规的长短期记忆网络、门控循环单元以及双向长短期记忆网络等深度学习故障诊断模型,表明所提出的方法准确率更高,并具有较好的泛化能力,验证了方法的有效性.

恒负载工况下节流阀调速回路效率特性研究

对定量泵串联节流阀调速回路在恒负载工况下的效率特性作了较为详细的研究,分析了回路效率随各调节参数变化而变化的规律,绘制了其效率特性曲线.

液压挖掘机标准负载工况的研究

为解决挖掘机室内模拟加载实验中信号加载的问题,将通用循环工况的理论应用到挖掘机负载工况的研究中。首先,运用近似均值精度估计法计算了实验所需的样本长度,建立了样本统计误差与样本长度之间的关系,从而得到了某统计精度下的样本长度;结合挖掘机的实际工作过程,运用经验模态分解法获取了子样本序列,并提出了利用包络线寻找波峰位置的方法分割样本周期,对分割得到的样本信号作了统计分析,得到了各工作模式的通用工况;将所有工作模式的统计结果拼接,得到了挖掘机某工作条件下的负载工况;最后,对统计结果与样本信号进行了相似度验证。研究结果表明,采用该方法得到的负载工况与样本工况具有较高的线性相关性,可以用于挖掘机室内模拟加载实验。

不同负载工况下双螺母滚珠丝杠副动态传动效率的试验研究

工程上一般采用斜面模型计算滚珠丝杠副传动效率,无法体现负载对传动效率的影响,且缺乏试验验证,因此有必要研究不同载荷下滚珠丝杠副的传动效率。从丝杠的受力分析入手,考虑接触变形,融合结构参数与实际工况,提出了传动效率计算模型。为验证传动效率计算模型的有效性,研制了丝杠副传动效率试验台,并对4010型双螺母滚珠丝杠副开展了传动效率试验。结果表明:传动效率模型计算值与试验台试验值均随着负载的增加而提高,最终趋于稳定,传动效率计算模型能够更准确的计算丝杠副在不同负载下的效率值,与目前使用的工程选型计算公式相比,更具科学性。实际工程选型设计时,可根据负载工况,使用传动效率计算模型进行效率的有效估算。

永磁无刷轮毂电机轮对系统同步工况下的协调控制策略

针对双轮毂电机在负载不平衡工况下转速同步精度不够及同步响应速度不快的问题,该文提出速度环补偿PID交叉耦合同步控制和电流环补偿PID交叉耦合同步控制策略。首先,建立双轮毂电机的数学模型,采用双闭环六步方波控制。基于该模型,采用速度环补偿PID交叉耦合同步控制代替单增益交叉耦合控制器,使转速同步调节精度提升。在两侧电机负载不平衡工况下,用电流环补偿PID交叉耦合控制方法进一步提升转速同步精度,同时加快同步响应速度,并兼顾了转矩精度。仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。

航天器热循环试验低温负载工况补偿方法

针对航天器常压热循环试验系统在负载工况下温度均匀性受到破坏的问题,本文采用数值计算的方法探究了被试航天器对流场温度均匀性的破坏效果,提出了一种为试验空间提供附加气流的补偿方案。通过采用实际尺寸的航天器模型进行模拟仿真,验证了该方案对试验空间流场温度均匀性的补偿修正效果。结果显示,在一定条件的变温试验中,附加有补偿气流的负载工况进行600 s 后变温幅度约为对照组的120%~150%,且温度标准差峰值的出现领先约400 s,补偿气流能够促进试验空间的变温过程,优化温度场均匀性。

超越负载工况下大吨位轮式起重机闭式液压系统控制研究

在超越负载工况下分析闭式液压系统转矩特性,指出作业时调节马达或泵排量涉及到施加在发动机上负功率的大小、吊装效率及安全隐患;提出一种新型控制技术用于控制超越负载工况下闭式液压系统,原理为在主系统内设置一平衡阀,利用主系统低压侧压力与外控控制系统压力相互关联控制平衡阀先导开启压力,控制平衡阀通过驱动油源流量,限制发动机超速;控制器采集马达转速传感器数据与设定值比较并对泵排量数据进行调整,使马达转速按设定值运转,提高发动机负功率吸收能力,防止出现“飞车”危险工况发生。

变负载工况下滚动轴承故障分类识别方法研究

针对变负载工况下单尺度CNN提取滚动轴承健康状态特征不充分的问题,提出了一种DSCNN-BiLSTM诊断模型。该模型基于粗粒度化和平均池化层的理论基础,通过双尺度卷积神经网络结合双向长短时记忆网络,对滚动轴承振动信号进行空间维度特征和时间序列特征的提取,实现端对端的滚动轴承故障诊断。通过设置2种不同变负载工况实验,采用DSCNN-BiLSTM模型进行滚动轴承故障特征提取,平均准确率分别达到了97.55%和98.07%,有效提高了在变负载工况下的滚动轴承故障诊断准确率,为滚动轴承健康状态识别提供了关键技术。

采煤机传动系统变负载工况下的截割响应特性分析

为了研究采煤机传动系统在变负载工况下的截割响应特性,建立了截割电动机、齿轮传动系统和采煤机截割滚筒截割部传动系统动力学分析模型,并且以电动机输出转速作为驱动,以截割滚筒所受的转矩为负载,研究了采煤机传动系统在遇到比如截割负载突变、稳定工况负载、牵引速度变化工况下截割部的响应特性。研究表明:传动系统负载突变或者是牵引速度增加将会引起在传动系统中的高速级齿轮的振动以及受力将会发生明显的突变,并且受到负载转矩的影响,在稳定负载下的传动系统受到的外部载荷直接作用,振动是最大的。

变负载工况下采煤机截割部动态特性研究

为进一步提升采煤机的生产能力,降低采煤机的故障率,提升其开机率,在对采煤机薄弱环节分析的基础上,结合实践经验定位截割部位发展故障较高的环节,然后重点对变负载工况下采煤机截割部齿轮啮合状态和摇臂箱体振动特性进行分析,旨在进一步提升与采煤机相关的理论水平,为采煤机的合理、高效设计提供扎实的理论基础。

振动筛负载工况在线智能诊断系统的研发

为了能够实时了解筛机工况,及时发现潜在的问题,分析了筛机的工作原理及常见故障,从智能诊断系统的机理研究、试验分析、在线监测和系统构建四个方面开展工作,采用高密度多通道同步数据采集卡实时收集筛机的实际工况,实现了多状态参量同步采集功能,最终构建了振动筛负载工况在线智能诊断系统。该系统以振动筛个体的历史监测数据为依据,通过建立具有自学习能力的非线性报警阈值,以适应不同振动筛或者同一振动筛维修前后的工况改变,提高报警的准确性,进而有效避免安全事故,延长无故障生产周期,减少设备维修成本,减少因设备故障突然停机而造成的经济损失,提高生产效益。

电液力矩控制系统负载工况特性分析及其实验研究

舵机首先动作(驱动侧)引起的强制压力,给加载系统(受动侧)机能带来耦合影响,充分体现在负载工况的特性将发生一系列变化(如:电液伺服阀工作在Ⅱ、Ⅳ象限,不同加载梯度的动特性差别较大等)。本文通过加载系统构思,进行负载工况特性分析,闸明在加载系统研制中应注意的若干重要问题。

负载工况变化条件下固体氧化物燃料电池稳定性控制

为了提高负载工况变化条件下燃料电池稳定性,延长其使用寿命,提出一种新的固体氧化物燃料电池稳定性控制方法。构建固体氧化物燃料电池电解质分布模型,通过电池剩余电量自适应评估方法分析负载工况变化条件下电解质的衰退规模。构建电解质稳定性的模糊约束参量,结合衰退规模进行电解质稳定性估计,计算电池导电性能的稳态特征量,结合导电性能稳态调制方法进行固体氧化物燃料电池稳定性控制,并利用深度学习方法进行控制结果的可靠性验证。实验结果表明,该方法的稳定性控制效果好、时间短,实际应用效果好。

多工况汇流行星排齿轮系统振动特性试验研究

针对汇流行星排在履带车辆综合传动装置工作中产生的振动问题,设计并搭建振动测试试验台对汇流行星排进行了不同档位的负载工况加速度振动信号采集,分析了不同档位工况下汇流行星排的时域与频谱特征的变化规律。研究结果表明,同一档位下,负载功率越高,振动强度越大,且z向振动强于x向和y向。频谱结果表明,y向与z向振动能量主要集中在啮合频率及倍频,z向频率幅值略高于y向,高档位时啮合频率幅值集中在1、3阶,其幅值变化明显,结果对研究汇流行星排在复杂工况下振动特性具有一定参考价值。

燃料电池氢气流量控制系统变负载匹配设计与仿真

针对车载质子交换膜燃料电池供氢系统负载工况多变时的氢气流量控制问题,提出一种基于比例减压阀与流量控制阀的氢气流量负载匹配控制系统架构与方法。建立了从高压储氢瓶至燃料电池堆的供氢系统整体模型,基于该模型设计了比例减压阀、流量控制阀与氢气循环泵的控制策略,并就某一型号电堆的变负载工况对系统模型与控制策略进行仿真验证。结果表明:电堆阳极压力可快速跟踪给定压力,响应时间约2~3s;氢气流量可适应负载变化需求,其瞬时超调量与压力响应速度成正相关;稳态时氢气利用率维持在95%以上,供氢过量比维持在1.27以上,供气氮含量维持在5%以下,满足电堆性能需求。

基于InMPE和MFO-SVM的变负载滚动轴承故障诊断

由于在变负载工况下,提取滚动轴承故障特征较为困难,且其故障识别准确率也较低,为此,提出了一种基于插值多尺度排列熵(InMPE)和飞蛾火焰优化支持向量机(MFO-SVM)的滚动轴承故障诊断方法。首先,在粗粒化时采用三次样条插值代替传统多尺度排列熵(MPE)中的线性插值,设计了InMPE算法,利用美国凯斯西储大学(CWRU)轴承数据集,分析了不同序列长度、嵌入维数和负载对InMPE的影响;然后,使用飞蛾火焰算法(MFO)优化了支持向量机(SVM),构建了基于InMPE和MFO-SVM的故障诊断模型;最后,搭建了轴承故障诊断试验台,制作了变负载工况下滚动轴承故障特征样本集,对基于InMPE与MFO-SVM的故障诊断方法的有效性和先进性进行了验证。研究结果表明:在变负载工况下,采用基于InMPE与MFO-SVM方法所得的故障识别准确率达到了98.5%,而采用传统MPE方法所得的故障识别准确率为95.9%;在噪声背景下,采用基于InMPE与MFO-SVM方法所得的识别准确率为92.4%,优于后者的80.0%准确率;证明基于InMPE与MFO-SVM的方法能有效识别出滚动轴承的故障信息,且对噪声具有较好的鲁棒性。

隐极整流同步发电机负载气隙磁密分布解析计算

针对隐极整流同步发电机负载气隙磁场解析计算问题,应用分布磁路法,建立交流负载工况下的气隙磁路解析模型,可考虑磁路饱和的影响;应用保角变换法,建立定、转子开槽下的气隙相对比磁导函数,可考虑齿槽效应、绕组槽型结构的影响。通过将解析结果与有限元仿真结果对比表明,考虑齿槽效应后的气隙磁密解析计算波形与有限元仿真得到的结果吻合较好,其中解析计算得到的基波磁密幅值准确度较高,相对误差小于1%,同时采用解析方法的计算时间仅需几十秒,相较于有限元法1个小时以上的计算时长,实现了对负载气隙磁密分布的快速解析计算,从而验证了分布磁路法计算负载工况下气隙磁场的有效性和效率,对该类电机的磁路精确设计和电磁性能分析具有一定的理论指导意义。

高压交流断路器的选相控制分析

随着社会经济的蓬勃发展及工业领域的不断进步,各行业对电力系统供电持续性和稳定性的要求越来越高。在发电站和各级变电站中,负荷的种类和运行工况越来越复杂,在关合和开断这些特殊负载时,会出现非常大的操作过电压和涌流,损坏设备的绝缘性能,导致故障率较高。文章通过对断路器关合和开断过程中应用选相控制装置的分析研究,同时结合工程实践,确定了选相控制装置的目标控制和温度补偿策略,即高压交流断路器能够在每一相的电压或电流过零点关合或开断这些负荷,降低过电压和涌流的不利影响,并通过自适应和补偿方案提高关合和开断目标点的精确度。

电力变压器无功补偿的经济运行分析

变电所通常根据电力变压器负载的功率因数来调整负载侧并联电容器的容量,以达到减少供电损耗的目的。这种做法仅考虑了提高并联电容器的功率因数可以减少变压器供电损耗,未考虑电容器容量的增加会导致电容器介质损耗增加。因此,应在全面考虑变压器损耗与电容器介质损耗之和最小的基础上,分析研究变压器无功补偿经济运行的主要影响因素,计算得出电容器投入和切除的临界负载与经济运行的节电效果。

船舶驱动用异步电机三维温度场研究

为研究船舶驱动用异步电机传热性能及温升特性,以一台Y2-250M-4型、55 k W异步电机为例,采用有限体积元法对其三维稳态温度场求解计算,分析了电机额定负载运行时主要部位的温升特性.同时,根据其船舶驱动的用途特点,实际运行时负载多呈变化,因此对电机不同负载工况的温升进行求解并对比分析.通过搭建实验平台,将实验数据与计算结果相对比验证.结果表明:无论何种工况,电机的最高温升均出现在转子导条处;随着负载的增大,电机各主要部位的最高温升呈增加趋势,并且其增幅逐渐趋于显著.该研究为电机设计及性能优化、故障预测提供一定参考.