基于相电流平均值改进算法的九相永磁同步电机系统开路故障诊断

开路故障是多相永磁同步电机系统常见的电气故障,需要及时检测并精确定位,以保证多相电机系统及时切换至容错运行模式。该文针对H桥供电的多相永磁同步电机桥臂开路和绕组断相等常见开路故障,提出一种改进型相电流平均值算法。该方法将故障诊断变量由范围值改进为恒定值,无需再借助阈值辅助判断,同时有效避免了传统检测方法在空载及加载运行时的误诊断问题。最后,通过一台9kW九相永磁同步电机系统不同开路故障实验,验证了所提诊断方法的有效性。

基于两阶段改进的FCM法的模态参数自动识别

为解决基于稳定图的模态参数自动识别中存在人工干预、参数设定不统一的问题,提出两阶段改进的稳定图自动识别方法.首先,将模态参数不确定度指标引入第一阶段虚假模态参数剔除过程,实现最大程度虚假模态参数剔除;然后,基于改进的FCM算法,采用迭代策略计算不同聚类数目的隶属度矩阵,构造累积邻接矩阵,并结合图切割算法解析累积邻接矩阵,自动确定最佳聚类数目,实现稳定图自动识别;最后,将提出的改进方法运用在Z24桥Benchmark模型和悬索桥实测数据上,验证了所提方法的可行性.研究结果表明:模态参数不确定度相较于传统指标对虚假模态具有更强的辨别能力;基于改进的FCM算法不需要任何人工调整的参数就能自动识别稳定轴,且具有较强的鲁棒性.改进算法在默认参数下准确识别得到Z24桥和悬索桥的模态参数,表明提出的改进算法可以用于桥梁健康监测的模态参数自动识别过程.

基于联合梯度算法的结构可靠寿命预计

基于功能度量法,建立机械结构可靠寿命模型,给出可靠寿命求解方法。该方法将可靠寿命的计算问题转换为一个球面约束的优化问题,只需要进行一次优化迭代求解即可获得可靠寿命;针对寿命函数非线性较高,改进均值法易出现难以收敛问题,在此基础上提出了联合梯度算法,并从理论上证明了该算法的收敛性。对某车用轴进行可靠寿命分析,分析结果表明基于联合梯度算法的结构可靠寿命预计方法具有较好的效率和精度。

基于逆可靠度分析的疲劳可靠寿命预计方法

考虑影响工程结构疲劳寿命的不确定性因素,利用逆可靠度分析的原理,提出一种疲劳可靠寿命的预计方法。通过将疲劳寿命表示为随机变量的函数,把可靠寿命的预计问题转化为概率功能度量的计算,然后利用改进均值法计算可靠寿命。与现有方法相比,只需进行一次逆可靠度分析就可直接获得可靠寿命,不需要反复计算不同寿命时刻的可靠度。算例分析结果表明,该方法的计算精度与一次可靠度方法相当,但效率大幅提高,并成功应用于某内燃机缸盖的可靠寿命预计。

真实随机环境中大型结构的强度可靠性分析方法

将标准有限元和已有的迭代响应面法相结合,并将标准有限元与已有的改进的均值法相结合,给出了这两种适用于多随机性和多失效模式的真实环境中大型复杂结构的强度可靠性分析的方法。文中以算例分析了这两种方法的有效性和适用范围,指出解决高度非线性隐式极限状态方程问题可能的较为精确的方法。最后以真实的复杂飞机结构为例,分别用两种方法进行了考虑载荷和材料性能参数随机性的强度可靠性分析,并得到具有工程意义的结论。

基于平均值理论的谐波电流检测的研究与仿真

针对谐波检测方法中低通滤波器的延时问题,分析了瞬时无功功率理论的原理,采用了电流平均值法,并针对传统电流平均值法的缺陷,提出了改进电流平均值法.该方法在滤除瞬时交流分量时采用不同的积分周期,提高了响应速度和检测精度,能准确地检测出谐波电流.仿真结果及分析表明,采用改进平均值算法的有源滤波器能实时检测和补偿负载谐波电流,达到较好的滤波效果,适合于对电能质量要求较高的用户.

基于改进增量均值法的磁栅异常信号处理研究

针对在绝对式磁栅位移传感器的实际使用过程中,磁栅信号不稳定性,信号故障偶有发生,磁栅返回的位移信号值异常情况出现较为频繁,在一定程度上影响了真实的位移数据的获取等问题,着重研究了磁栅信号产生原理与异常形式,通过基于距离模型的方法挖掘位移信号异常点,提出改进增量均值法,并针对磁栅位移信号特点对算法作出了改进。通过试验及实际运用,该方法的处理效果较好,很大程度上可消除位移异常信号对总体值的影响,提高位移精准度。

噪声对红外测温性能的影响研究

为了提高红外热像仪的测温性能,以黑体辐射图像为基准,研究了噪声对红外热像仪测温的影响。首先,分析了室内背景下红外图像中噪声的来源和组成,主要包括高斯噪声和椒盐噪声。接着,建立了红外测温实验系统,获取标定时的黑体辐射图像和实际测温图像。然后,对黑体图像采用人工加噪的方法,研究不同噪声参数和传统降噪方法处理后对测温性能的影响,得到了不同噪声参数及降噪方法对测温性能的影响规律,在传统降噪方法的基础上提出了改进均值法并进行实验验证。最后,将改进均值法应用到室内实际测温的图像上。实验结果表明,改进均值法处理后,温度均方差减小为0.32,测温误差减少了1.69℃。效果优于传统降噪方法,改善了红外测温性能。

反对称双犬骨螺栓连接强度可靠性仿真

为了确定反对称双犬骨螺栓连接件结构破坏起始位置和静强度可靠性。采用ABAQUS有限元软件建立连接件模型,分析紧固孔孔周应力分布;根据有限元计算结果,采用改进均值法和响应面法进行静强度可靠性仿真,同时对仿真结果进行比较。

某型飞机翼身连接接头可靠性分析

首先将标准有限元程序与改进的均值法相结合,对某型飞机翼身连接接头处的刚度可靠性进行分析,结果表明在所给载荷和允许应变的情况下,该接头结构在外载变异系数为0.15,弹性模量和剪切模量的变异系数分别为0.05时仍具有较高的可靠度。然后又将标准有限元分析程序与响应面法结合,在假设接头的响应极限状态方程为一不包括交叉项的二次多项式的基础上,利用有限元分析确定响应极限状态方程,通过迭代运算,保证响应极限状态方程在最有可能失效点处与接头结构真实的隐式极限状态方程有很好的近似程度。两种方法的计算结果具有较好的一致性。最后基于弹塑性应变分析,给出大过载情况下低周疲劳寿命可靠性分析结果,得到在给定寿命要求下结构可靠度随疲劳寿命变异系数变化的曲线,并给出在要求可靠度情况下安全寿命随疲劳寿命变异系数的变化曲线,为该型飞机的设计定型提供依据。

结构逆可靠度最可能失效点的改进搜索算法

确定逆可靠度最可能失效点(MPPIR)是结构逆可靠度分析的核心问题,以改进均值法(AMV)及其改进方法应用最广泛。但当功能函数非线性程度较高或为非凸非凹函数时,AMV易出现周期振荡等不收敛问题。以现有的AMV改进方法为基础,通过迭代过程中控制搜索方向和步长,提出一种MPPIR的改进搜索算法,并结合不精确一维搜索方法给出了具体的计算流程。数值算例分析表明:提出的算法与AMV相比具有更好的收敛性,与弧长搜索法相比不需要采用优化方法确定最优步长,且对于非凸非凹功能函数以及高度非线性功能函数都具有良好的收敛性。