基于模糊神经算法的风电机组齿轮箱故障在线诊断摘要:文章提出了一种以模糊神经网络〔FNN〕为核心算法的风电机组齿轮箱故障在线诊断系统
该系统分为数据采集、特征提取和波形识别三局部,通过识别齿轮磨损、齿轮点浊和齿轮断齿三种重要齿轮故障的波形,不仅可以在线检测风电机组齿轮箱运行状态,而且可以对潜在故障进行预警
FNN 是对模糊逻辑和神经网络优缺点进行深化分析,再将两者优点相结合的一种算法
通过对振动信号进行分析和处理,用以上三种故障波形对 FNN 进行训练,同时实行多振动传感器的方式,确保了振动信号的准确性
关键词:模糊神经网络;故障预警;在线监测;故障波形识别引言对于任何大型发电设施,例如核电厂的发电机或火力发电机,在线状态监测系统对于故障检测和事故预警是非常重要的
在机器损坏之前及时进行停机检修,可以防止设备损坏带来的不必要的经济损失和人身伤亡[1]
机械振动是工程中普遍存在的现象,风电机组齿轮箱的振动信号,无疑是直接反响其健康状况的重要数据
当齿轮或轴承出现故障时,会有特别频率的振动,我们可以通过分析这种特征频率的振动来检测齿轮及轴承是否完好
但是,在齿轮箱内部会产生多种振动信号,为了防止系统误报警,需要对采集的振动信号进行深度分析[2]
讨论者通常运用模糊逻辑与人工神经网络相结合的模糊神经网络〔FNN〕来识别和分析以上三种振动信号[3][4]
模糊逻辑强项是逻辑推理,一种用数学模型模拟人脑进行结果分析,但是并不具有对历史数据的能力和对已分析结果的储存[5]
神经网络恰恰相反,它具备对历史数据反复学习和挖掘的功能,并且有一定的容错能力
所以才将两个算法合并,取长补短,发挥每种算法的最大优点以解决实际复杂问题[6]
1 风电机组齿轮箱常见故障1
1 齿轮磨损齿轮的磨损是指在齿轮箱在运作过程中,齿轮与齿轮不慎进入金属微粒或沙粒,使齿面擦伤或者齿面涂层掉落
会导致齿轮变薄,侧缝间