基于热力参数的燃气轮机智能故障诊断

提出了故障与征兆间定量映射关系的求取方法，在此基础上研究了模糊逻辑和神经网络的故障诊断方法，并结合MS6001燃气轮机机组介绍了具体实现的过程，理论和实际考核表明，本方法可为建立智能化的燃气轮机状态监控和故障诊断提供强有力的手段，具有广泛的实用价值。     

基于Matlab的燃气轮机热参数故障诊断的标准数学模型建立

针对燃气轮机标准数学模型建立过程中难以得到解析关系式的问题,提出了Matlab回归函数法的新型建模思路;并以某型三轴燃气轮机压气机部分为例,对此方法进行了验证与说明.此外,推导出的数学模型可用于燃气轮机的无故障状态参数的计算.     

基于热参数的燃气轮机故障诊断系统分析软件

以诊断燃气轮机(简称燃机)气路故障为目的,编写了基于热参数的燃机故障诊断系统分析软件.装有该软件的试验装置由数据采集和输出、燃机仿真、传感器故障诊断、热参数状态监控与诊断和数据库5个功能模块组成.根据数据采集模块采集到的燃机热参数,利用该软件可对燃机部件进行实时性能监测和故障诊断.应用于PG9171E型燃机的结果表明,该软件诊断精度较高,能有效对燃机运行状况进行监控和诊断.由于配备了足够多的数据采集和输出通道,并采用虚拟仪器技术替代了二次仪表,本试验装置只需对软件部分进行适当修改即可适用于航空或船用燃机.     

基于热参数的单轴燃气轮机非线性故障诊断方法

为了提高故障诊断精度,提出了基于PG9171E型单轴发电用燃气轮机(燃机)的非线性故障诊断方法.通过建立燃机仿真模型,以部件特性相对变化量为输入量,以模型计算值与实测值之间的误差为目标值,并选用适当的无约束优化方法,计算得到了目标值最小时的部件特性相对变化量,即部件故障发展情况.结果表明,所提出的非线性故障诊断方法收敛性好、精度高,适用于该类机型的故障评定工作.     

子方阵法在燃气轮机故障数学模型建立过程中的应用

针对燃气轮机故障诊断的故障数学模型建立过程中所出现的不定方程问题,提出了子方阵分析法.该方法成功地解决了由于可测参数少于性能参数所带来的不定方程问题,并运用于某型燃气轮机.实践证明这种方法是有效的.     

基于停电区域电力系统故障诊断的矩阵算法

利用故障诊断数学模型,在深入分析电网故障时保护、断路器状态信息结构的基础上,提出了相应关联矩阵运算方法。并通过一个简单的电网结构图在几种不同的故障情况下的仿真实验,证明了所提出的矩阵算法是正确的。     

燃气轮机排气引射冷却系统的数学模型及其计算

建立了舰船燃气轮机排气引射冷却系统的流动传热数学模型,并用数值方法对其进行计算,采用扩大计算域的方法处理管内管外的混合流场问题,推导了气固交界面上具有耦合传热时的控制体离散方程式,界面上的辐射热流以附加源项的形式出现在离散方程中,把计算出的排气引射冷却系统出口的截面上的压力值作为反馈信息,来调整二次流引射处的速度值大小,与相应的实验结果比较表明,数值处理方法及计算结果是可靠的,这些结果是进一步预测     

电厂燃气轮机气路分析的新型数学模型

为了提高传统小偏差方程组的诊断精度,提出了一套新的小偏差数学模型.在原有方法的部件特性变化量中引入修正因子,消除了匹配过程对计算结果的影响,使得新方法的计算结果更接近于真实部件变化量.将该模型应用于PG9171E型燃气轮机(燃机)的仿真结果表明:新数学模型能够更精确地反映测量参数和部件性能之间的关系;由该模型推导出的故障诊断矩阵可以提高测量参数预估与机组性能评定的精度.     

基于Sigma点卡尔曼滤波的燃气轮机气路故障诊断

针对燃气机复杂的机械和电子控制系统易发生故障的问题,利用Sigma点卡尔曼滤波进行了燃气轮机的在线非线性故障诊断.首先改进了燃气轮机滤波用离散非线性模型,提高了模型精度.采用单形采样构建Sigma点卡尔曼滤波器,降低了计算量.在Simulink平台实现了气路故障诊断系统,并进行了单故障、复合故障、渐变故障、突变故障的测试验证.结果表明:设计的诊断系统具有较高的检测、跟踪精度和故障模式、燃气轮机工况适应性.     

燃气轮机装置热力参数优选下的回热器结构参数优化

引入无量纲熵产数Ns表示燃气轮机装置热力性能的完善程度,对其进行热力性能熵产分析,综合考虑压力比π、温度比τ和回热度σ对熵产数Ns的影响,进行了熵产数Ns尽可能小的热力性能参数优选.以板翅式回热器为例,采用穷举法优化计算方法,期望传热面密度达到最优.经热力参数与结构参数优化,达到提高燃气轮机循环效率、减少耗能的目的.     

基于多检测模型半导体气敏传感器故障诊断

半导体气敏传感器的老化与意外“伤害”可能致使传感器失效,为提高检测的可靠性,提出了一种新的的传感器故障诊断方法。该方法对金属氧化物半导体甲烷传感器进行热调制,从传感器的动态输出信号中提取两组特征变量,构建两个不同的甲烷检测模型,提出根据两个模型的检测结果的一致性判断传感器的是否发生故障。应用实例表明,该方法能准确判断金属氧化物半导体甲烷传感器是否发生故障。由于不需要其他冗余硬件设备,因此故障诊断不受其他冗余硬件设备的影响,节省资源,价格便宜,可靠性高。此外,这种方法计算量小,故障诊断对系统的配置要求低。     

基于小波与倒频谱技术的烟气轮机轴承故障诊断

烟气轮机是石油炼厂催化裂化装置能量回收系统的关键设备,并且长期在高速、高温环境下运行,机组振动较大。轴承是烟气轮机中应用非常广的一种通用机械部件,轴承的运行情况直接影响到整个机组的安全运行,因此,对其状态监测和故障诊断意义重大。分析了轴承的振动特点和故障类型,分别介绍了小波降噪技术和倒频谱分析技术的原理、特点以及在轴承诊断中的优点,并将二者结合起来对烟气轮机的轴承振动进行故障诊断,最后验证了此种方法的有效性。     

基于局部特征尺度分解的汽轮机故障诊断研究

为了提高汽轮机故障诊断的精确性,文章运用转子振动实验台来模拟汽轮机转子的振动信号,对运行中的三种故障振动信号进行采集,然后运用局部特征尺度分解方法对汽轮机振动信号时间序列进行特征提取,组成特征向量。利用极限学习机作为故障诊断分类器,结果表明,局部特征尺度分解特征提取和极限学习机的诊断模型能够准确地对汽轮机故障进行诊断,具有很高的实际应用意义。     

基于模型和故障树的飞机故障诊断方法研究

随着科技的进步,航空工业迅速发展,大量高科技机载设备的使用大大增强了飞机的性能,但同时也增加了系统的复杂性和设备之间的耦合度,进一步增加了飞机系统故障诊断的难度。单一的故障诊断方法由于其局限性,很难满足复杂装备的诊断需求,因此,不同故障诊断方法相互融合的综合故障诊断技术成为航空领域研究的热点。本文针对飞机外场排故的实际需求,提出了基于模型和故障树的故障诊断方法,其原理是,根据外场模块化排故的特点和飞机设计知识,建立以LRU(外场可更换单元)为对象的飞机物理模型(基于LRU的简化飞机系统模型),描述针对特定功能的系统结构、行为和功能,再针对LRU建立故障事件,根据LRU之间的连接关系分析故障事件之间的逻辑关系,建立故障的传播路径,通过树的合成算法,生成系统故障树模型。在故障诊断时,通过物理模型和故障树的相互配合进行故障诊断,基本思想是,将物理模型作为故障观察窗口,比较系统在正常情况下的预期行为和实际行为之间的差异,判断故障事件是否发生,利用故障树的逻辑关系进行推理,再将推理过程在物理模型上进行直观展示,模拟LRU之间的故障传播,确定疑似故障件。基于上诉方法,利用Dorado平台和G2开发系统开发了基于模型和故障树的飞机外场故障诊断系统,并结合某型号飞机的刹车系统对该故障诊断方法进行了验证。     

基于小波降噪和EMD方法的风力发电系统齿轮箱故障诊断

将小波降噪和经验模态分解相结合,提出一种风电机组齿轮箱故障诊断的方法。先对齿轮故障振动信号进行小波降噪预处理,再进行经验模态分解,对包含故障特征的固有模态函数用Hilbert变换得到包络谱,通过对包络信号做功率谱分析,提取故障特征频率,与未降噪信号处理的结果进行比较,降噪后诊断效果明显。     

基于尾气分析的发动机故障诊断

汽车尾气成分与发动机工况有密切的关系,发动机技术状况、空燃比和点火正时直接影响尾气中HC、CO、NOx的含量.基于尾气浓度与系统故障的对应关系,分析了汽车尾气成分异常的原因,提出了与尾气成分相关的发动机故障的快速排查.     

基于证据熵多源组合规则的风力发电机组故障诊断方法

针对证据理论在风力发电机故障融合诊断中存在的高冲突问题,提出一种基于证据熵的多源融合组合规则.由风力发电机历史故障特征数据模糊化获取原始证据,根据多类传感器实时数据重要性的不同,采用信息熵原理得到各证据的重要性参数即权重,对加权修改后的证据进行Dempster融合得到最终结果,最后基于决策准则作出故障诊断.风力发电机故障诊断实例表明,本方法在一定程度上降低了证据之间的冲突性,提高了故障诊断的准确率.