基于集成NSET和模糊软聚类的风电机组齿轮箱状态监测

基于集成NSET和模糊软聚类的风电机组齿轮箱状态监测

论文摘要

风电机组齿轮箱的故障频率和维修成本较高,有必要对其运行状态进行实时监测。非线性状态估计(NSET)算法有着对记忆矩阵依赖大、无法有效利用数据资源改善精度、实时性差等不足。为此,提出一种基于模糊软聚类和集成NSET的状态监测方法:使用模糊软聚类将历史数据分为边界有重叠的不同类别,实现工况的软划分并构造多个不同工况的NSET模型作为个体学习器;以参数回归方法作为结合器,可在不影响实时性的同时,使用大量数据训练参数以改善精度。用某2 MW风电机组的齿轮箱故障数据进行验证,结果表明,相比常规方法,提出方法的精度和实时性均更优;通过预测残差均值和基于残差构造的健康指数,能够灵敏、准确的反映齿轮箱的早期故障及其发展趋势。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 算法基础
  •   1.1 非线性状态估计
  •   1.2 模糊C均值软聚类
  • 2 集成NSET状态监测方法
  •   2.1 集成学习
  •   2.2 集成NSET状态变量建模方法
  •   2.3 集成NSET状态监测方法的实现流程
  • 3 算例及分析
  •   3.1 研究对象及数据处理
  •   3.2 模糊软聚类算法的参数设置
  •   3.3 齿轮箱轴承温度建模
  •   3.4 状态变量模型的预测残差和预警阈值
  •   3.5 基于健康指数的齿轮箱状态监测
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王梓齐,刘长良,刘帅

    关键词: 集成学习,非线性状态估计,模糊软聚类,风电机组齿轮箱,状态监测

    来源: 仪器仪表学报 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 华北电力大学控制与计算机工程学院,新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

    基金: 北京市自然科学基金(4182061)项目资助

    分类号: TM315

    DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J1905106

    页码: 138-146

    总页数: 9

    文件大小: 332K

    下载量: 184

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