本文關(guān)鍵詞：基于SVD變換和模糊推理的汽輪機故障診斷專家系統(tǒng)研究

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【摘要】：汽輪機是許多工業(yè)生產(chǎn)廠家的核心設(shè)備,任何故障的出現(xiàn)都會給企業(yè)帶來巨大的損失,因此,對汽輪機的日常檢修和故障排查等工作要求很高。汽輪機絕大部分故障都能從它的振動狀態(tài)發(fā)現(xiàn)問題,許多國家都投入大量精力對汽輪機振動故障機理進行研究。專家系統(tǒng)是一種模擬專家決策能力的計算機系統(tǒng),能在許多場合代替人類的大量腦力勞動,專家系統(tǒng)的開發(fā)受到越來越多的國家、行業(yè)的重視。汽輪機振動故障診斷是一個多因素綜合的復(fù)雜的推理過程,研究專家系統(tǒng)在汽輪機故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用具有非常重要的理論意義與工程應(yīng)用價值。目前,傳統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)仍然存在一些不足,如征兆信息利用率不高、知識表達方式呆板、推理方法效率低等缺點,以致專家系統(tǒng)的推廣應(yīng)用受到了較大的束縛。本文針對以上不足,深入研究汽輪機的故障機理,提出將傳統(tǒng)專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫理論和模糊診斷技術(shù)、SVD(奇異值分解)技術(shù)有機結(jié)合,構(gòu)建基于SVD變換和模糊推理的汽輪機振動故障診斷專家系統(tǒng)。本文中的系統(tǒng)以Lab VIEW和MATLAB為主要開發(fā)工具,借助My SQL數(shù)據(jù)庫及SQL語言實現(xiàn)了診斷知識的錄入、修改、刪除以及故障的自動診斷。文中將模糊診斷規(guī)則、信息隸屬度及可信度理論有機融合,很好的解決了診斷知識的不確定性問題,并將知識存儲于知識庫中;采用正反向混合推理的控制方式,不僅能夠基于征兆獲取模塊自動獲取征兆向量進行模糊診斷推理,還能夠在診斷過程中通過人機對話的方式獲取其它圖形征兆信息,進行綜合診斷,對于診斷結(jié)果置信度不夠高的情況可采用SVD分析方法對故障數(shù)據(jù)進行詳細分析,以確認故障。最后通過兩個汽輪機故障診斷實例,驗證了本文設(shè)計的汽輪機故障診斷專家系統(tǒng)在汽輪機故障診斷方面的科學(xué)性、實用性。相較于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法,本文研究的汽輪機故障診斷專家系統(tǒng)不僅有效的利用了眾多專家的經(jīng)驗,而且在診斷效率及準確性方面也有了較大的提高。同時,依據(jù)知識的存儲規(guī)則改變知識庫中的領(lǐng)域知識以及模糊關(guān)系矩陣元素,該故障診斷專家系統(tǒng)在汽車、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域也具有一定的實用價值。
【關(guān)鍵詞】：汽輪機 SVD 模糊推理 專家系統(tǒng) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK268
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外汽輪機故障診斷的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-14
• 1.2.1 國外汽輪機故障診斷研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)汽輪機故障診斷研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢14
• 1.3 故障診斷專家系統(tǒng)介紹14-17
• 1.3.1 專家系統(tǒng)的應(yīng)用及現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 專家系統(tǒng)的組成15-16
• 1.3.3 專家系統(tǒng)的分類及優(yōu)點16
• 1.3.4 專家系統(tǒng)存在的問題及主要發(fā)展方向16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 汽輪機典型故障特征及SVD信號分析方法研究19-39
• 2.1 汽輪機典型故障特征19-23
• 2.1.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障19-20
• 2.1.2 轉(zhuǎn)子不對中故障20-21
• 2.1.3 油膜渦動和油膜振蕩故障21-22
• 2.1.4 動靜碰磨故障22-23
• 2.1.5 轉(zhuǎn)子裂紋故障23
• 2.2 傳統(tǒng)振動信號分析方法23-26
• 2.2.1 時域分析方法24-25
• 2.2.2 頻域分析方法25-26
• 2.3 基于SVD變換的信號處理方法研究26-35
• 2.3.1 SVD分解原理26-27
• 2.3.2 Hankel矩陣方式下的SVD信號分離原理27-28
• 2.3.3 基于SVD的信號消噪處理方法研究28-30
• 2.3.4 基于SVD的信號奇異性檢測方法研究30-32
• 2.3.5 基于SVD信號分析方法的故障診斷實驗驗證32-35
• 2.4 汽輪機振動故障診斷的特點35-36
• 2.5 汽輪機故障總結(jié)36-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第三章 故障診斷專家系統(tǒng)的模糊化研究39-51
• 3.1 模糊專家系統(tǒng)的特征39-40
• 3.2 模糊數(shù)學(xué)理論40-44
• 3.2.1 模糊集合40-41
• 3.2.2 隸屬度確定方法41-44
• 3.3 故障診斷專家系統(tǒng)的模糊化44-50
• 3.3.1 故障原因44-45
• 3.3.2 模糊征兆向量的確定45-46
• 3.3.3 模糊關(guān)系矩陣元素的確定46-48
• 3.3.4 模糊專家系統(tǒng)的推理機制設(shè)計48
• 3.3.5 模糊診斷方法研究48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 專家系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)51-64
• 4.1 引言51
• 4.2 專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境51-52
• 4.3 模糊專家系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)52-53
• 4.4 診斷知識庫及知識庫管理系統(tǒng)設(shè)計53-58
• 4.4.1 模糊知識庫設(shè)計53-57
• 4.4.2 知識庫管理系統(tǒng)57-58
• 4.5 模糊推理機的設(shè)計58-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第五章 汽輪機故障診斷專家系統(tǒng)的診斷實例64-74
• 5.1 故障診斷專家系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)64
• 5.2 硬件系統(tǒng)的搭建64-67
• 5.2.1 傳感器系統(tǒng)64-65
• 5.2.2 嵌入式工控機系統(tǒng)65-66
• 5.2.3 動態(tài)數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)66-67
• 5.3 汽輪機故障診斷實例67-73
• 5.3.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡故障診斷67-70
• 5.3.2 油膜渦動故障診斷70-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果80-81
• 致謝81-82
• 附件82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周召發(fā),陶建忠,陳雪松,黃先祥;基于無線遙測的大型裝備在線監(jiān)測與故障診斷[J];兵工學(xué)報;2005年04期

2 趙學(xué)智;葉邦彥;林穎;;奇異值分解對軸承振動信號中調(diào)幅特征信息的提取[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2011年05期

3 黃開啟,劉曉波;基于數(shù)據(jù)庫的多征兆模糊故障診斷專家系統(tǒng)的研究[J];風機技術(shù);2004年03期

4 曾儒偉,許誠,曾亮;故障診斷方法發(fā)展動向[J];航空計算技術(shù);2003年03期

5 曾聲奎,Michael G.Pecht,吳際;故障預(yù)測與健康管理(PHM)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];航空學(xué)報;2005年05期

6 趙學(xué)智,林穎,陳文戈,陳統(tǒng)堅,葉邦彥;奇異性信號檢測時小波基的選擇[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年10期

7 劉承武;黃先祥;李勝朝;王婷;;基于無線網(wǎng)絡(luò)的大型裝備在線監(jiān)測與故障診斷[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報;2006年04期

8 熊國良,李玲新,曾誠;回轉(zhuǎn)機械振動模糊故障診斷系統(tǒng)的理論和應(yīng)用研究[J];機械設(shè)計與研究;1999年03期

9 張亮;張鳳鳴;李俊濤;李永賓;;機載預(yù)測與健康管理(PHM)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年02期

10 張曉梅;模糊理論在旋轉(zhuǎn)機械振動故障診斷中的應(yīng)用[J];煤礦機械;2005年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 何成兵;汽輪發(fā)電機組軸系彎扭耦合振動研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2003年

2 黃孝彬;火電廠控制系統(tǒng)故障檢測與診斷的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2004年

3 張弘;基于遺傳模糊系統(tǒng)的知識獲取方法研究[D];吉林大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉海英;基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的專家系統(tǒng)外殼的設(shè)計[D];燕山大學(xué);2006年

2 田增華;汽輪機組振動故障診斷及專家系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

3 王連波;模糊推理在網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2007年

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本文編號：985387