基于LabVIEW和分形理论的风电机组故障诊断系统研究

发布时间：2018-03-21 08:28

  本文选题：风电机组　切入点：故障诊断　出处：《华北电力大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本论文根据风力发电在国内外的发展情况,以及风电机组的状态监测系统和故障诊断方面的研究现状,对机组传动系统的故障诊断方法做了分析。应用美国国家仪器公司NI (National Instruments Corporation)的虚拟仪器技术和图形化编程语言LabVIEW8.5作为软件开发平台,尝试开发风电机组传动部分状态监测系统,并根据系统运行过程中所采集的振动信号对其具体运行状态做了详细分析。 论文主要由三部分组成：风电机组常见故障分析、分形理论在故障诊断中的实际应用和基于Lab VIEW的故障诊断系统的实现。根据风电机组尤其是齿轮箱部分的振动情况,对采集的振动信号进行分析,提取特征值,并利用分形理论进行分形维数的计算。在众多分形维数中,最终选择对吸引子不均匀性反应最为敏感的关联维数,将其用于非线性故障的特征提取。针对关联维数的计算,提出了状态距离函数的概念,以便于应用关联维数对系统运行状态和故障形式进行判断,找出故障原因。 最后,论文以图形化编程语言Lab VIEW为开发平台,对模拟输入振动信号的分析处理进行了应用仿真。其目的主要是对所采集的振动信号进行定量分析,并将数据以图表的形式显示出来,然后存储到相应的数据库中。经过对模拟信号的仿真分析,验证了该系统的可操作性,说明该系统具有深入研究和完善其现场应用的价值。
[Abstract]:According to the development of wind power generation at home and abroad and the status quo of wind turbine condition monitoring system and fault diagnosis, The fault diagnosis method of unit transmission system is analyzed. The virtual instrument technology of NI National Instruments Corporation and the graphical programming language LabVIEW8.5 are used as the software development platform to try to develop the condition monitoring system of wind turbine transmission part. According to the vibration signals collected during the operation of the system, the specific operation state is analyzed in detail. The paper is mainly composed of three parts: the common fault analysis of wind turbine, the practical application of fractal theory in fault diagnosis and the realization of fault diagnosis system based on Lab VIEW. The vibration signals are analyzed, the eigenvalues are extracted, and the fractal dimension is calculated by fractal theory. Among the many fractal dimensions, the correlation dimension, which is the most sensitive to the inhomogeneity of the attractor, is finally selected. Based on the calculation of correlation dimension, the concept of state distance function is put forward, which can be used to judge the running state and fault form of the system and find out the fault cause. Finally, based on the graphical programming language Lab VIEW, the paper simulates the analysis and processing of the analog input vibration signal, the purpose of which is to quantitatively analyze the vibration signal collected. The data are displayed in the form of charts and then stored in the corresponding database. The feasibility of the system is verified by the simulation analysis of the analog signal, which shows that the system has the value of further research and improvement of its field application.
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM315;TH165.3

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