基于小波分析的船舶螺旋桨故障诊断

电力推进船舶的推进系统由推进电机和螺旋桨组成,其中螺旋桨工作环境恶劣,常因种种故障影响船舶航行安全。针对螺旋桨在水下可能出现的常见故障,提出基于小波分析的信号奇异性检测方法,通过分析推进电机中定子电流信号出现的异常对螺旋桨出现的故障进行故障诊断,仿真实验证明了方法是正确有效的。     

舰船异步电动机故障模式及其诊断技术综述

以舰船异步电动机轴承故障、定子绕组匝间短路、转子断条等故障为研究对象,介绍其产生与分类。针对不同故障类型,梳理了目前主要的故障诊断方法,并进行归纳比较。最后,就基于数据驱动的异步电动机故障诊断技术发展趋势进行了展望。     

基于GA-BP的船舶同步发电机定转子绕组匝间短路故障诊断研究

为诊断与分析船舶同步发电机定转子绕组匝间短路故障,文章采用基于主成分分析法(PCA)和遗传算法(GA)优化BP神经网络(GA-BP神经网络)的故障诊断方法。首先利用Maxwell软件平台故障仿真得到的定子三相电流作为特征信号,通过小波包分解重构以及PCA降维的处理方式,生成15维的样本数据,降低了网络规模以及处理计算时间,并针对传统BP神经网络收敛速度慢以及易陷入局部极小值的特点,利用GA算法对BP神经网络权值与阈值进行优化。通过样本数据对GA-BP神经网络进行训练测试,验证了PCA和GA-BP神经网络对于船舶同步发电机定转子匝间短路故障诊断具有可行性以及准确性。     

基于Prony算法的感应电动机转子故障检测方法

分析Prony算法及其高分辨率谱估计的特点,在此基础上,提出一种基于Prony算法的感应电动机转子故障检测方法,仿真研究结果表明,在短数据情况下,相对FFT分析技术而言,该方法频率分辨率更高,故障检测更为准确,且计算量小,有利于电机故障实时状态监测。实验证明,将该方法应用于感应电机转子故障检测,可准确检测出转子故障时在定子电流中的故障特征成分。     

基于支持向量机的船舶感应电机轴承故障在线诊断方法

提出一种基于WELCH分析法结合支持向量机(SVM)的船舶感应电机轴承故障在线诊断方法,通过数字信号处理器(DSP)在线采集感应电动机的定子电流,使用WELCH法对电机的定子电流信号进行预处理,从预处理频谱分析中提取峰度、偏度、波峰因数、间隙和形状因子5个参数,形成支持向量机的特征向量,通过实验优化支持向量机的核函数参数,完成故障的识别。设计基于DSP的在线轴承故障诊断试验系统,实验结果证明,所提方法计算相对简单,可有效地在线识别电机轴承的外沟道故障。     

基于定子电流Park矢量变换的感应电机故障诊断

通过提取定子电流信号的Park矢量图作为电机故障特征。应用人工神经网络技术对故障特征进行分类与识别，从而避开了复杂的谱分析技术。实验测试结果表明，该方法用于电机故障诊断可靠、有效，是一种实际可行的电机故障诊断方法。     

定子绕组匝间短路故障谐波传递特征

针对定子绕组匝间短路检测不便,需要安装侵入式传感器的缺点,提出了一种基于励磁机励磁电流的发电机定子绕组匝间短路故障诊断的方法。故障模拟发电机组的动模试验表明,通过检测励磁机励磁电流可以对小匝数定子绕组匝间短路与发电机不对称运行这两种故障进行故障识别。     

永磁同步电机四电流矢量转子预定位技术研究

由于机械式位置传感器成本高、体积大,永磁同步电机的无位置传感器控制技术逐渐成为研究热点。在永磁同步电机无位置传感器控制中,转子初始位置检测对电机启动非常重要。目前常用于检测转子初始位置的定子绕组电流比较法和高频信号注入法存在运算量大、对电流检测精度要求高、算法复杂等不足。针对这一问题,提出了一种四电流矢量转子预定位方法,该方法通过在永磁同步电机的定子中依次产生大小相等、方向固定的四个电流矢量,利用定子绕组电流与转子相互作用产生的电磁转矩,将转子拖动至设定位置实现转子预定位。通过分析转子的受力情况与运动方程,推算出实现转子预定位的电流幅值。最后,通过仿真对所提预定位策略进行了验证。     

机械故障诊断中的振动信号技术研究

本文提出一种基于分形指数理论和小波网络的船舶机械故障诊断方法。当故障发生时,船舶机械通常产生非平稳的振动信号。在本文提出的方法中,小波变换用于定位时间频域中振动信号的特征,并且在分形理论之间的小波变换的相互关系的视图中,从作为提取故障的特征的小波变换系数获得的全部和局部分形指数信号,其被输入到用于故障模式识别的径向基函数。改进的Levenberg-Marquardt(LM)优化技术用于完成网络结构参数。通过选择足够的样本来训练故障诊断网络,并且将表示故障的信息输入到需要训练的小波网络中,则可以根据输出结果确定故障类型。通过对定子温度波动和转子振动的实验表明,小波分形网络可以为船舶机械的故障诊断提供有效的方法。     

模糊支持向量机在船舶发电机故障诊断中的优化应用

对以往提出方法的优点进行总结,在故障诊断中对模糊支持向量机进行优化应用,提出一种优化诊断方法。基于模糊支持向量机进行发电机故障分类,构建模糊故障分类模型。利用故障仿真模型获取各种发电机故障的对应电流信号,将电流信号中的特征量设为模型的四维输入向量。根据模糊故障分类模型的分类结果和船舶发电机历史运行数据,建立故障诊断融合识别框架。根据建立的故障诊断融合识别框架,将故障诊断过程分为4个步骤进行船舶发电机的实际故障诊断。对模糊支持向量机的优化应用进行实例研究,测试结果证明其优化应用实现了有效的故障诊断,验证了设计方法的有效性。     

异步电动机转子断条在线检测方法

异步电动机转子断条是笼型异步电动机的常见故障之一.转子断条故障在线分析中必须考虑电动机实际运行和检测条件.带通数字滤波器可以有效地滤除电网谐波和在线检测系统引入的“电磁噪声”,希尔伯特模量频谱分析对电网频率波动、负载波动和电网谐波等因素的干扰具有一定的鲁棒性能.在理论分析、仿真和实验的基础上,提出了基于带通数字滤波和希...     

基于小波包频带包络分析的船用三速锚机转子故障在线检测方法

船用三速锚机工作条件恶劣,电动机转子故障是电动锚机系统的常见故障之一。转子故障在线分析中必须考虑电动机实际运行和检测条件。小波包分析是处理非平稳信号的一种有效手段,希尔伯特包络频谱对电网频率波动、负载波动和电网谐波等因素的干扰具有一定的鲁棒性能。本文在理论分析、仿真的基础上,提出了基于小波包分解和希尔伯特包络频谱分析的电动机转子断条在线检测方法。仿真和诊断实例表明该方法不仅可以抑制干扰因素的影响,有效提取故障特征量并实现故障准确诊断,而且能够反映负载波动的时刻和频率波动的范围,是一种切实可行的在线诊断方法。     

基于希尔伯特包络分析的船用三速锚机转子故障在线检测方法

船用三速锚机工作条件恶劣,电动机转子故障是电动锚机系统的常见故障之一。转子故障在线分析中必须考虑电动机实际运行和检测条件。带通数字滤波器可以有效地滤除船舶电网谐波和在线检测系统引入的“电磁噪声”,希尔伯特包络分析对电网频率波动、负载波动和电网谐波等因素的干扰具有一定的鲁棒性能。文章在理论分析的基础上,提出了基于带通数字滤波和希尔伯特包络频谱分析的异步电动机转子断条在线检测方法。仿真和诊断实例表明该方法可以抑制干扰因素的影响,有效提取故障特征量并实现故障准确诊断,是一种切实可行的在线诊断方法。     

一种数字式静电陀螺仪测角系统

该文就静电陀螺仪对极轴位置分辨率和稳定性的高要求 ,研究了一种数字式测角系统。这一系统基于球形转子赤道面上的锯齿图谱 ,采用光学传感器拾取信号 ,通过信号处理电路 ,将转子的极轴位置信号转换为数字脉冲信号的数字式测角系统。文中探讨了此数字式测角系统的方案 ,介绍了新研制的信号处理电路 ,并进行了测角试验 ,给出了系统精度。     

基于小波包频带包络分析的船用锚机电动机转子断条在线检测方法

船用三速锚机工作条件恶劣,电动机转子故障是电动锚机系统的常见故障之一.转子故障在线分析中必须考虑电动机实际运行和检测条件.文章在理论分析、仿真的基础上,提出了基于小波包分解和希尔伯特包络频谱分析的电动机转子断条在线检测方法.仿真和诊断实例表明该方法不仅可以抑制干扰因素的影响,有效提取故障特征量并实现故障准确诊断,而且能够反映负载波动的时刻和频率波动的范围,是一种切实可行的在线诊断方法.     

小波包降噪在液压泵故障诊断中的应用

基于小波包变换理论及小波包降噪基本原理,对液压泵配流盘偏磨故障及滑靴磨损故障的信号进行了处理,实测信号经小波包降噪后,能有效提取其中的信号特征,实验结果表明,小波包分析能够根据被分析的信号特征,自适应地选择相关的频带,提高信号的时—频分辨率,突出故障信息,实现微弱故障的高效诊断。     

基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标.为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难.利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0-2π有规律往返.最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制.     

旋转机械状态振动监测与故障诊断系统

旋转机械状态振动监测和故障诊断技术主要包括振动监测、振动信号处理和分析、故障诊断等．针对这些特点,以Windows2000及WindowsXP为开发平台,采用LabVIEW及MAT—LAB为编程工具,综合计算机技术、虚拟仪器技术、信号处理技术与故障诊断等技术,开发了一套旋转机械状态振动监测与故障诊断系统．该系统可以实现对振动信号的多通道采集、存储,实现离线、在线信号的时域、频域、幅值域、时频域分析处理;配置独立的小波分析模块,可以实现存储信号的小波消噪、小波包分解、发展趋势识别等功能．同时,还可实现对旋转机械故障的早期监测与其常见故障的诊断等功能．     

SR743-FCP转叶式舵机电磁隔离阀故障自动监测系统的设计与应用

本文提出了某船SR743-FCP转叶式舵机电磁隔离阀故障的监控设计理念。该监控系统采用了闭合式开关和异或门比较器,将操舵信号源与电磁隔离阀动作信号源进行比较,一旦电磁隔离阀出现故障不能动作,系统将会自动发出报警信号,从而实现对舵机安全运行自动监测的功能,此设计在舵机实际操作中具有较高的应用价值。     

基于小波尺度谱和遗传算法的转子故障诊断

针对发动机的转子故障,提出了一种基于尺度谱图像纹理特征和遗传算法的故障诊断技术.根据不同转速下的3类转子故障数据样本,运用连续小波尺度谱图像纹理特征提取其图像纹理特征.采用遗传算法对这些特征进行选择优化,去除与分类不相关的冗余特征.最后,构建结构自适应集成神经网络对优化后的特征进行智能诊断.试验表明,该方法能准确地诊断出转子的故障,具有广泛的应用前景.