隨著鐵路系統(tǒng)智能運(yùn)維的推進(jìn),對浪涌保護(hù)器進(jìn)行在線狀態(tài)監(jiān)測以及剩余壽命預(yù)測的需求已日益迫切。鐵路浪涌保護(hù)器是一種應(yīng)用數(shù)量巨大的雷電防護(hù)設(shè)備,在鐵路雷電防護(hù)場所承擔(dān)著吸收浪涌、保護(hù)設(shè)備的作用。壓敏電阻是鐵路浪涌保護(hù)器的核心器件,在浪涌防護(hù)的過程中伴隨著自身劣化。鐵路浪涌保護(hù)器壽命預(yù)測研究的關(guān)鍵點(diǎn)是壓敏電阻劣化過程的描述研究,對壓敏電阻開展剩余壽命模型研究十分必要。首先,本文執(zhí)行了壓敏電阻的劣化探究實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室采用8/20μs的浪涌沖擊壓敏電阻,直至其完全損壞。采集了壓敏電阻在整個壽命周期中的14種電參數(shù)、殘壓波形和表面溫度,并將這些參數(shù)的變化趨勢進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明,14種電參數(shù)能夠表征壓敏電阻的劣化,但是參數(shù)之間不獨(dú)立、可合并,在使用時需要對其進(jìn)行篩選。然后,根據(jù)劣化探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,篩選了5種劣化敏感參數(shù)。以5種參數(shù)為輸入,采用機(jī)器學(xué)習(xí)中的k最近鄰和線性回歸算法,構(gòu)建了壓敏電阻的剩余壽命模型。k最近鄰算法用于判別壓敏電阻損壞與否,線性回歸算法輸出壓敏電阻的剩余壽命值。接著,采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明,該模型對壓敏電阻的劣化過程刻畫良好,但是機(jī)器學(xué)習(xí)的方法對數(shù)據(jù)具有嚴(yán)... 

【文章來源】：中國鐵道科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 鐵路浪涌
        1.1.2 鐵路浪涌保護(hù)器
        1.1.3 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 剩余壽命預(yù)測研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.2 壓敏電阻壽命研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 研究目的和內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
2 壓敏電阻劣化探究
    2.1 探究實(shí)驗(yàn)介紹
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)場景
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)浪涌
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)試樣
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)過程
    2.2 探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.2.1 電參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.2.2 殘壓波形實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.2.3 表面溫度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.3 本章小結(jié)
3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的剩余壽命模型
    3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)方法介紹
    3.2 電參數(shù)的篩選
    3.3 剩余壽命模型構(gòu)建
        3.3.1 模型輸入的數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.3.2 模型輸出的劃分和標(biāo)定
        3.3.3 模型的構(gòu)建方法
    3.4 kNN模型的訓(xùn)練與驗(yàn)證
    3.5 線性回歸模型的訓(xùn)練與驗(yàn)證
    3.6 剩余壽命值表示
    3.7 模型應(yīng)用方法
    3.8 本章小結(jié)
4 基于隨機(jī)過程的剩余壽命模型
    4.1 劣化敏感參數(shù)的拓展及綜合表示
        4.1.1 劣化敏感向量
        4.1.2 劣化核
    4.2 劣化核中浪涌能量的計(jì)算方法
        4.2.1 8/20μs波形的計(jì)算方法
        4.2.2 現(xiàn)場采集波形的計(jì)算方法
    4.3 模型構(gòu)建的幾點(diǎn)設(shè)定和說明
    4.4 基于馬爾科夫鏈的剩余壽命模型
        4.4.1 模型構(gòu)建
        4.4.2 狀態(tài)空間的選取
        4.4.3 轉(zhuǎn)移矩陣的構(gòu)建
        4.4.4 馬爾科夫鏈模型的構(gòu)建方法及其說明
        4.4.5 馬爾科夫鏈模型關(guān)鍵參數(shù)分析
    4.5 基于伽馬過程的剩余壽命模型
        4.5.1 模型構(gòu)建
        4.5.2 伽馬過程模型的構(gòu)建方法及其說明
        4.5.3 伽馬過程模型關(guān)鍵參數(shù)分析
    4.6 模型對比
        4.6.1 模擬浪涌沖擊對比
        4.6.2 對比結(jié)果總結(jié)
    4.7 模型應(yīng)用方法
    4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間取得的科研成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]非平穩(wěn)退化過程的剩余壽命預(yù)測方法研究[D]. 柯曉杰.浙江大學(xué) 2017



本文編號：3290311