基于隨機(jī)共振的風(fēng)電機(jī)組軸承早期微弱故障信號(hào)檢測(cè).pdf

1、風(fēng)電機(jī)組所處環(huán)境的情況特殊，使其具有故障易發(fā)和故障停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。風(fēng)電機(jī)組的主要故障部位中，軸承故障導(dǎo)致的停機(jī)事故占到20％。因此盡早檢測(cè)出風(fēng)機(jī)軸承故障信號(hào)，并合理安排維護(hù)計(jì)劃，對(duì)降低維護(hù)成本及增加發(fā)電時(shí)間具有實(shí)際意義。
　　風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生高噪聲，故障信號(hào)易淹沒(méi)在強(qiáng)噪聲當(dāng)中，并且實(shí)際工況中噪聲環(huán)境及微弱信號(hào)頻率都不確定，針對(duì)該問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了多尺度噪聲調(diào)節(jié)自適應(yīng)隨機(jī)共振來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。隨機(jī)共振不同于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，在噪聲較強(qiáng)且信號(hào)

2、能量較弱時(shí)，它在抑噪的同時(shí)反而能夠增加微弱信號(hào)的能量，從而達(dá)到更好的檢測(cè)微弱信號(hào)的目的。論文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作：
　　本文首先介紹了隨機(jī)共振理論和傳統(tǒng)一階雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)模型，為了進(jìn)一步提高檢測(cè)降噪效果，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了二階隨機(jī)共振系統(tǒng)，并理論上驗(yàn)證了其有效性，通過(guò)仿真對(duì)比驗(yàn)證二階系統(tǒng)的檢測(cè)效果，在二階系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研究了隨機(jī)共振系統(tǒng)各參數(shù)與輸出信噪比之間的關(guān)系。
　　其次，研究了滾動(dòng)軸承的故障機(jī)理、振動(dòng)機(jī)理及常

3、見(jiàn)故障的信號(hào)特征，總結(jié)出了軸承各故障及故障信號(hào)頻率對(duì)應(yīng)表。并研究了實(shí)際工況下風(fēng)機(jī)軸承早期微弱故障信號(hào)所受的干擾情況，得出二階隨機(jī)共振系統(tǒng)可有效檢測(cè)其早期微弱故障信號(hào)。
　　然后在二階隨機(jī)共振系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加入了多尺度噪聲調(diào)節(jié)前處理和基于遺傳算法的自適應(yīng)處理，設(shè)計(jì)了多尺度噪聲調(diào)節(jié)自適應(yīng)隨機(jī)共振算法，并仿真驗(yàn)證了其檢測(cè)效果。為了使該算法應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用中，在所設(shè)計(jì)算法基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了微弱故障檢測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)仿真結(jié)果驗(yàn)證了該檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最