基于退化检测和优化粒子滤波的轴承寿命预测方法

轴承广泛应用于各种机械设备中,为避免轴承突然损坏而导致设备故障,应有效预测其剩余使用寿命,因此提出一种基于自适应退化检测和粒子群优化粒子滤波(particle swarm optimization-particle filter,PSO-PF)算法的轴承寿命预测方法.首先,从轴承振动信号中提取候选特征,并对候选特征进行...     

控制力矩陀螺框架伺服系统动力学建模与控制

为准确描述航天器和单框架控制力矩陀螺（SGCMG）间的相互作用，本文对应用在航天器上的SGCMG进行了全面的动力学分析，并建立了框架伺服系统的动力学模型．同时，为SGCMG框架伺服系统设计了一个扰动力矩观测器，并采用基于扰动力矩补偿的PID控制器对其进行控制．该观测器形式简单，易于实现，并能极大地抑制摩擦力矩、脉动力矩、航天器运动引起的牵连力矩等扰动力矩对框架伺服性能的影响．最后，用一个仿真例子对框架伺服系统的动力学模型及扰动力矩抑制方法进行了验证．     

双框架控制力矩陀螺伪逆控制律设计及仿真

提出了一种用于双框架控制力矩陀螺的梯度型伪逆控制律,介绍了控制律的原理与计算方法.该控制律利用系统雅可比阵的伪逆来求解框架运动,并沿奇异测度函数的梯度方向引入零运动,进行奇异回避.针对常用的三正交构型,进行了仿真.仿真过程中,框架运动平滑、系统未进入奇异、输出力矩正确.仿真结果表明,梯度型奇异回避伪逆控制律具有物理意义明显、计算简单、奇异回避效果好等优点,能够在航天器中得到实际实用.     

基于神经网络算法的单框架控制力矩陀螺系统复合控制

提出一种基于双神经网络的前馈-反馈控制系统,采集单框架控制力矩陀螺系统在不同条件下的运行数据并使用卡尔曼滤波处理,基于神经网络构建了涵盖控制通道与干扰通道信息的虚拟广义被控对象模型,由此设计了神经网络前馈补偿器.实现了前馈补偿器-原反馈控制器的复合控制系统,减少了传统的前馈-反馈复合控制需要精确地获取干扰通道信息的约束...     

单框架控制力矩陀螺伺服系统的模糊自适应变结构控制

研究单框架控制力矩陀螺系统的外框架结构.系统的永磁同步伺服电机采用正弦波驱动;电流环采用电压空间矢量脉宽调制方法驱动逆变器;位置环采用模糊自适应滑模变结构控制,通过引入切换控制增益的模糊自适应调节方法来提高系统的鲁棒性和抗扰能力.在Matlab下对系统进行仿真,结果表明,采用模糊自适应变结构控制方法设计的伺服系统有较高的动态和稳态精度;抗扰性能得到加强;消除了滑模变结构控制器的抖振现象.     

大型磁悬浮控制力矩陀螺热分析与实验

为提高大型磁悬浮控制力矩陀螺设计的可靠性,本文对大型磁悬浮控制力矩陀螺的热源及热应力分布进行了详细的分析。首先,依据陀螺功能特性对系统整体的热源进行了详细的分析。其次,基于分析结果建立系统的热分析模型,并对整机的温度场和热应力进行了计算。最后,采用长期运行温度考核和热循环温度考核对陀螺系统进行了实验测试。结果表明,陀螺系统的实际温升与理论计算结果基本一致,表明陀螺系统的整体温升能够满足使用要求。     

执行器退化下反馈控制系统的寿命预测和延寿方法

在长期运行过程中,控制系统受到复杂工作环境的影响,执行器会发生不同程度损伤并导致其性能退化,进而致使反馈控制系统性能随之下降,甚至无法正常工作.因此针对执行器退化引起的系统性能恶化问题,建立了磨损和冲击共同作用的执行器复合退化模型,并采用基于失效时间的概率分布方法预测系统剩余寿命.然后,将执行器状态纳入控制器设计中,通...     

润滑脂有效润滑寿命实验与剩余寿命预测方法探讨

本文对润滑脂有效寿命实验与剩余寿命预测方法进行了分析研究,为轴承故障诊断及寿命预测方法的研究提供了有益的尝试。     

基于不同退化阶段状态空间模型及粒子滤波的滚动轴承寿命预测

为解决滚动轴承全寿命数据有限及物理模型难以建立的问题,提出一种基于状态监测信息和滚动轴承退化物理模型的寿命预测方法。首先对Paris公式及Foreman公式进行改进,建立滚动轴承不同退化阶段状态空间模型,并将已知的滚动轴承物理数据及运行状态信息输入模型,利用最小二乘法对模型参数进行调整;然后利用粒子滤波算法对滚动轴承后期运行趋势进行递推预测;最后运用滚动轴承全寿命数据对所提方法进行验证,并将预测结果与单一状态空间模型及Gamma模型预测结果对比,结果表明该方法预测准确率更高,具有较强的实用性。     

考虑钢束腐蚀的PC连续刚构桥寿命周期内承载性能分析

通过分析钢绞线的锈蚀机理和性能,在已有文献研究基础上,建立了氯盐侵蚀下考虑钢束腐蚀的预应力构件承载性能预测模型。对PC连续刚构桥进行寿命周期性能分析,预测了钢绞线的腐蚀量和性能退化,分析了寿命周期内应力状态与承载性能的演变规律,结果表明主梁的抗弯与混凝土抗裂性能退化显著,而主梁抗剪和混凝土抗压性能仍能满足规范要求。     

大型磁悬浮CMG锁紧装置设计与实验

针对大型磁悬浮CMG转子系统,比较分析大陀螺用内外锁紧方案对转子系统共振频率的影响,得到较优的抱式外锁紧方案.依据发射振动工况对外锁紧方案进行了动力学与静力学分析,得到锁紧装置的锁紧约束参数.根据设计结果研制了一台锁紧装置,并采用环境力学振动实验检验锁紧装置对转子系统的锁紧保护效果.结果表明,实验过程中转子系统未发生明显的共振,证明锁紧装置能够对转子系统进行有效保护.     

考虑钢束腐蚀的PC连续刚构桥寿命周期内性能分析

通过分析钢绞线的锈蚀机理和性能,在已有研究基础上,建立氯盐侵蚀下考虑钢束腐蚀的预应力构件性能预测模型.对PC连续刚构桥进行寿命周期性能分析,预测钢绞线的腐蚀量和性能退化,分析寿命周期内应力状态与承载性能的演变规律.结果表明,结构抗弯承载力与抗裂性能退化明显,而抗剪承载力和抗压性能仍能达到规范要求.     

包络谱熵在滚动轴承性能退化评估中的应用

针对性能退化评估框架下的特征群匮乏问题,根据信息熵能够对信号复杂程度进行整体度量的特征,以滚动轴承为研究对象,基于包络谱分析能够有效提取其异常信息,提出了一种适用于滚动轴承性能退化评估的特征提取新方法——包络谱熵.通过对其在滚动轴承全寿命周期应用结果的分析和比较,表明了包络谱熵作为滚动轴承性能退化评估特征新指标的有效性.     

基于小波包相关频带谱能量熵的滚动轴承性能退化评估方法

滚动轴承在使用过程中会经历不同的性能退化状态。提出小波包相关频带谱能量熵以评估滚动轴承初始性能退化程度。以滚动轴承全寿命周期数据为支撑,对数据进行小波包分解,并利用相关系数法提取包含主要故障信息的时频分量,然后沿时间轴计算各频带幅值谱,再计算谱能量熵。通过实验与时域典型指标均方根值（RMS）,以及小波包频带幅值谱熵和小波包频带谱能量熵评估指标进行对比,验证了所提方法在滚动轴承性能退化评估中,对初始故障的评估具有一定的优越性。     

橡胶支座铅芯热效应评估方法

为解决在铅芯热效应下橡胶支座温度场与力学性能退化预测的难点,提出了一种橡胶支座铅芯热效应评估方法,采用物理试验与数值模拟融合的技术路线,在物理空间研究自由边界与准真实边界下支座温度场传递规律及边界影响,在数值空间融合物理试验数据在真实边界条件下评估铅芯温度发展与支座力学性能退化。研究结果表明：试验显示,第一形状系数对支座升降温速率的影响显著;支座外侧橡胶保护层起到良好的隔热效果,致使支座自身降温缓慢;钢板-混凝土边界对支座温度场有较大影响不可忽视,应重视对支座边界的仿真模拟;数值模拟再现了物理试验过程,经试验验证分别实现了对支座与钢板-混凝土边界的合理仿真,最后在真实边界条件下实现对铅芯温度与支座力学性能退化规律的合理预测;所提方法可为不同参数特征的橡胶支座铅芯热效应评估提供借鉴。     

油膜轴承润滑油温度特性实验研究

基于大型油膜轴承试验台,对三种不同的润滑油进行了测试,对油膜轴承内油膜温度变化进行了分析,根据采集的实验数据得到了不同油品在相同工况下的油膜温度变化曲线图,获得了润滑油温度随着试验台运转时间变化的曲线,为油膜轴承润滑油性能的分析提供了一种便捷的方法,同时为油膜轴承润滑油的选取提供了数据支持和理论依据。     

可降解桥塞研制及其性能评价

针对水平井分段压裂施工后存在钻塞周期长,施工成本高等问题,研制了一种新型免钻铣的可降解桥塞。介绍了可降解桥塞的结构组成和工作原理,对可降解材料进行了不同温度,不同浓度条件下的降解性能试验,分析了可降解材料的力学性能,并对可降解桥塞试验样机进行高温环境下室内承压性能试验。试验结果表明：可降解材料为一种Mg-Al合金为基质,Ni-Cu合金为包覆层的金属材料,在NaCl溶液中可自行降解,且浸泡温度越高,NaCl质量分数越大,Cl_－浓度越高,降解速度越快;可降解材料的最大抗拉强度342 MPa,变形量约在5mm处发生断裂;由可降解材料加工而成的可降解桥塞试验样机在150℃高温环境下满足70MPa承压密封性能要求。研制的新型可降解桥塞在长庆油田进行了现场试验,试验效果较好。     

超临界600MW汽轮机1#、2#轴承瓦温偏高处理方案

对某电厂超临界600MW汽轮机1#、2#轴承运行时瓦温偏高问题进行处理,从理论分析与试验结果两方面阐述采用偏支可倾瓦轴承并设置一定的预负荷的处理方案;处理后的运行情况显示,轴承瓦温得到降低,振动也得到改善.     

贮存期性能退化数据的可靠性评定

对长期贮存一次使用的设备元器件采用性能退化方法评定其可靠性,该方法大多采用对各时刻的测量数据进行统计分析得出相应的可靠度再拟合出可靠度函数,给出了一种利用规则性能退化数据结合幂律退化轨道的可靠性评定新方法。