基于深度学习的核泵轴向力与径向力软测量研究

发布时间：2023-04-26 19:03

　　核泵轴承是核电发展的关键技术之一,泵轴运转时所受的轴向力和径向力会严重影响轴承使用寿命,严重时甚至会对轴承造成损坏。在役运行的核主泵系统不允许有附加的轴向力和径向力直接测量装置,因此研究出一种轴向力和径向力软测量方法对于在役运行的核主泵的安全监控与主动维护有重要意义。本文以沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司模型泵为试验对象,以深度学习和软测量技术为理论基础,分别设计了轴向力和径向力的软测量模型。本文首先对核泵工艺、轴向力和径向力产生原因进行分析,根据经验公式以及查阅文献确定了影响轴向力的辅助变量如介质温度、流量、进出水口压力等,影响径向力的辅助变量如流量、扬程、转速等。完成了轴向力和径向力及其辅助变量的机械结构测试方案设计。其次根据轴向力和径向力特点,分别搭建了轴向力和径向力的简化卷积神经网络软测量模型结构,该模型为了更加细化参数之间关系去除了传统卷积神经网络的池化层,轴向力和径向力的模型结构均为两个连续卷积层和一个的全连接层构成,两个卷积层分别为3*3*4和2*2*4的网络结构,由于径向力的分布不均匀,径向力模型的全连接层输出要有径向力大小和角度两个神经元,因此设计轴向力和径向力模型的全...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 轴、径向力测试研究现状
        1.2.2 深度学习的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 核泵轴向力与径向力测试工艺原理
    2.1 核主泵基本结构与工作原理
    2.2 轴向力测试原理
        2.2.1 轴向力产生
        2.2.2 轴向力计算模型
    2.3 径向力测试原理
        2.3.1 径向力产生
        2.3.2 径向力计算模型
    2.4 辅助变量及轴、径向力测试
        2.4.1 流量的测量
        2.4.2 压力的测量
        2.4.3 扬程的计算
        2.4.4 轴、径向力测力装置
    2.5 本章小结
第3章 轴向力与径向力软测量模型建立
    3.1 数据预处理
        3.1.1 采集数据误差处理
        3.1.2 数据归一化处理
    3.2 轴向力软测量模型建立
        3.2.1 简化卷积神经网络
        3.2.2 轴向力软测量模型结构设计
        3.2.3 轴向力软测量算法前向传播
        3.2.4 轴向力软测量算法反向传播
    3.3 径向力软测量模型建立
        3.3.1 径向力软测量模型结构设计
        3.3.2 径向力软测量算法前向传播
        3.3.3 径向力软测量算法反向传播
    3.4 本章小结
第4章 轴向力与径向力测控系统设计
    4.1 测控系统总体结构设计
    4.2 采集系统硬件设计
    4.3 采集系统软件设计
    4.4 本章小结
第5章 试验结果分析
    5.1 试验数据获取
    5.2 预测结果分析
        5.2.1 轴向力预测结果分析
        5.2.2 径向力预测结果分析
    5.3 本章小结
第6章 结论
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3802043