基于VMD多特征提取和多核SVM的风力发电机齿轮箱诊断方法研究

发布时间：2024-04-17 18:38

　　据统计,风电机组中齿轮箱的故障约占总体的4%,但其造成的停机时间最长,由此造成的运维成本以及暂时停用造成的发电损失最大,严重影响发电效率和风电的经济效益。因此,针对风力发电机齿轮箱的故障诊断方法进行研究十分的重要。当齿轮发生故障时,其振动信号往往表现为非平稳性。本文为了能够有效的对齿轮的故障进行识别在故障特征提取方面采取了使用优化后的变分模态分解和多特征进行融合的方法,在模式识别方面采用了鲸鱼优化算法和多核支持向量机相结合的方法。本文的主要研究内容如下:首先通过EMD方法和VDM方法相比较证明了VMD方法的有效性,证明了VMD方法可以在一定程度上避免EMD中所存在的模态混叠的问题。并为了更好使用VMD方法使用了奇异值差分谱理论对VMD的各分量进行重构降噪。通过对比重构后的VMD各分量和原始各分量可以看出在频域中的降噪后的各分量频域特征更为的突出,干扰频率更少。其次详细的介绍了鲸鱼优化算法和支持向量机算法的理论。在使用支持向量机的过程中为了能够解决相关参数难以选取的问题引入了鲸鱼优化算法对支持向量机的各参数进行优化。并使用UCI的部分数据集做分类实验。最后的结果表明鲸鱼优化算法后的支持向...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1中国03年-17年的风机新增容量

-1-1绪论1.1课题背景及意义随着社会的不断进步与发展，全球但对于能源的需求日益增加，导致石油等传统化石能源大量消耗，其所引发的能源安全、生态环境、异常气候等问题愈发受到国际社会的关注[1]。为了解决这些问题，减少化石能源的开发燃烧，加大力度开发使用可再生的清洁能源已经成为了全....

图1.2全球前十国家的风机装机容量

-2-图1.2全球前十国家的风机装机容量由图1.1可以看到中国的风机在07年之后不断的增加，虽然中间有所起伏但是依然维持在一个较高的水平。由图1.2可以看出中国的装机容量要远远超过其他的国家，可以看出我国对风力发电的重视。据统计，风电机组中齿轮箱故障仅占总体的4%，但其造成的停机....

图2.1仿真信号及其各成分的时域波形图

-12-（5）重复（2）-（4），直到满足迭代约束条件：k22nk22nk1nkeu/uu式（2.11）2.1.2仿真信号分析为了了解VMD分解性能如何，构建一个仿真信号，使用EMD方法来做对比。仿真信号构造如下：)t(x)t(x)t(x)t(x321(式2.12)其中)t(x1....

图2.2仿真信号EMD结果

-13-图2.2仿真信号EMD结果使用VMD对仿真信号x(t)进行分解，由于仿真信号构造是由一个冲击函数和两个正弦函数构造得到的，所以使用VMD方法时分解层数K值取为3。得到结果如图2.3所示。图2.3仿真信号VMD结果通过图2.1图2.2和图2.3的比较可以看出来VMD方法的分....

本文编号：3956763