基于軸承非線性動力特性的水電機組軸系建模研究

【摘要】： 大型水輪發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性和可靠性一直倍受人們關(guān)注。對機組進行盡可能精確的動力學(xué)分析,不僅對正確的設(shè)計是必要的,而且對機組的安全運行、故障診斷、延時維修也同樣非常重要。水輪發(fā)電機組的主軸系統(tǒng)是一個具有局部非線性的多自由度系統(tǒng)。目前對此類系統(tǒng)動力特性的研究方法主要有傳遞矩陣法,時域積分法和有限元分析法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為模仿人腦思維運算的新一代處理機,是一種大規(guī)模自適應(yīng)非線性運算系統(tǒng),具有對發(fā)電機組軸系進行建模的潛質(zhì)。 本文運用一種前向型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)――徑向基函數(shù)(RBF)網(wǎng)絡(luò)對水輪發(fā)電機組軸系中非線性特性最強的軸承進行建模研究。根據(jù)滑動軸承工作原理,從軸承工作參數(shù)中篩選出與軸承作用力相關(guān)的物理量,并進行適當處理,作為徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)⒘?建立了從軸承工作參數(shù)到軸承作用力的映射關(guān)系。結(jié)合RBF網(wǎng)絡(luò)的幾種基本學(xué)習(xí)算法和RBF網(wǎng)絡(luò)的生理學(xué)特性,對一種免疫在線學(xué)習(xí)算法進行改進,總結(jié)出了適合模擬滑動軸承作用特性的RBF網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)算法。并將成果運用在基于Riccati傳遞矩陣法所建的軸系整體模型中,得出了導(dǎo)軸承處的軸心軌跡。驗證了用RBF網(wǎng)絡(luò)建立軸承模型的可行性,為進一步建立整個軸系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型打下基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：水輪發(fā)電機組 軸系 軸承 油膜力 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 徑向基函數(shù) 學(xué)習(xí)算法
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TV734
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題研究的背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 整體建模研究9-11
• 1.2.2 重要部件建模研究11
• 1.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在建模中的應(yīng)用11-12
• 1.3 本文的研究內(nèi)容12-13
• 2 軸承作用力特性分析13-32
• 2.1 滑動軸承工作的概述13-16
• 2.2 油膜力的線性化16-20
• 2.3 油膜力的近似非線性表達20-25
• 2.4 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算理論25-31
• 2.4.1 RBF 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作原理26-29
• 2.4.2 RBF 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)29-30
• 2.4.3 運用RBF 網(wǎng)絡(luò)計算軸承油膜力的方案30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法研究32-54
• 3.1 RBF 網(wǎng)絡(luò)的基本學(xué)習(xí)算法32-37
• 3.1.1 聚類方法33-35
• 3.1.2 梯度訓(xùn)練方法35-36
• 3.1.3 正交最小二乘學(xué)習(xí)算法36-37
• 3.2 在線學(xué)習(xí)算法研究37-42
• 3.2.1 RBF 網(wǎng)和免疫系統(tǒng)的相似性38-39
• 3.2.2 免疫RBF 網(wǎng)絡(luò)在線混合學(xué)習(xí)39-42
• 3.3 在線學(xué)習(xí)算法的改進42-52
• 3.3.1 親合度與相似度表達式42-44
• 3.3.2 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的初始化44-49
• 3.3.3 新增隱節(jié)點條件49-51
• 3.3.4 新隱節(jié)點產(chǎn)生算法51-52
• 3.4 徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的在線學(xué)習(xí)算法步驟52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 4 水輪發(fā)電機組軸系軸承處響應(yīng)計算54-65
• 4.1 RBF 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練效果比較54-59
• 4.2 水輪發(fā)電機組軸系軸承處響應(yīng)計算59-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 全文總結(jié)65
• 5.2 前景及展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 附錄1 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72-73
• 附錄2 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)算法流程圖73

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

大型水輪發(fā)電機組軸系非線性瞬態(tài)響應(yīng)分析    張立;羅興锜;郭鵬程;

水輪發(fā)電組軸系仿真及動態(tài)特性分析    王湘;謝紅梅;覃海英;

多段結(jié)構(gòu)水輪發(fā)電機組軸系調(diào)整研究及應(yīng)用    王貴清;劉鵬讓;

水輪發(fā)電機組軸系非線性力學(xué)模型的建立    喬衛(wèi)東,劉宏昭,馬薇,李郁俠

一種水輪機發(fā)電機組軸系廠內(nèi)找擺度新工藝方法    黃慶;

改進Elman網(wǎng)絡(luò)及其在水輪發(fā)電機組故障診斷中的應(yīng)用    姬巧玲;蔡維由;漆為民;程遠楚;

信息融合理論在水輪發(fā)電機組故障診斷中的應(yīng)用    李風(fēng)芝;高建瓴;

基于轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的水輪機主軸的分析計算    蘇建立,孫建平,鄭莉媛

漁子溪一級水電站四號機組拍振動分析及處理    江樹勛

大型水輪發(fā)電機組振動分析及處理    沈德;茍廷青;

水輪發(fā)電機組額定轉(zhuǎn)速優(yōu)化選擇    田樹棠;朱清飛;

金安橋機組在線監(jiān)測系統(tǒng)    范宗旺;

燈炮貫流式水輪發(fā)電機組定子鐵芯故障分析處理    王文華;

葛洲壩電站機組增容改造綜述    艾友忠;盧進玉;

葛洲壩電站機組增容改造綜述    艾友忠;盧進玉;

電氣制動在烏溪江電廠的應(yīng)用實踐    周新有;

基于優(yōu)化遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水輪發(fā)電機組辨識    趙宏;

改進Elman網(wǎng)絡(luò)在水輪發(fā)電機組故障診斷中的應(yīng)用    姬巧玲;梅順齊;漆為民;蔡維由;

立式水輪發(fā)電機導(dǎo)軸承設(shè)計    方靜輝;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水輪發(fā)電機組自適應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)    趙聞飆;施頌椒;郭尚來;

專攻軸系、舵系產(chǎn)品    賁坤杰

我國正自主研發(fā)單機容量世界最大水輪發(fā)電機組    新華

七○八所研發(fā)成功萬箱船動力軸系    記者 張銀炎 特約記者 周丙輝

水輪發(fā)電機組關(guān)鍵技術(shù)研究取得長足進步    本報記者 任毅謙

國內(nèi)最大貫流式水輪發(fā)電機組在津研制    記者 馬永欣　通訊員 張春明 李悅 季立春

要在提升能力上多下功夫    記者 周升友

上船浦西首條軸系生產(chǎn)線正式產(chǎn)出    盧德麟

東臺公司拓展軸舵系市場    記者 周升友

華陽廠海外訂單迅速增加    記者 周升友

輝煌巨變60年    本報通訊員 王忠孝 宋亞平 本報記者 由慶祝

大型水輪發(fā)電機組軸系動力學(xué)建模與仿真分析    徐永

發(fā)動機—發(fā)電機系統(tǒng)軸系機電耦合動力學(xué)研究    周曉蓉

電力系統(tǒng)機網(wǎng)動態(tài)分析與安全評估研究    徐衍會

大型往復(fù)式壓縮機軸系動力學(xué)特性研究    許增金

輕度HEV混合動力系統(tǒng)軸系機電耦合動力學(xué)特性的研究    岳東鵬

基于彎扭耦合振動與軸心軌跡辨識的水輪發(fā)電機組故障診斷研究    付波

基于非線性轉(zhuǎn)子動力學(xué)的水輪發(fā)電機組振動機理研究    黃志偉

混流式水輪機轉(zhuǎn)輪上冠間隙流誘發(fā)的軸系不穩(wěn)定性研究    宋兵偉

大型汽輪發(fā)電機組軸系扭振研究    劉峻華

機械系統(tǒng)運動與結(jié)構(gòu)方案集成設(shè)計理論與方法    韓澤光

水輪發(fā)電機組主軸系統(tǒng)水機電耦合振動特性研究    趙磊

水輪發(fā)電機組主軸系統(tǒng)線性振動特性計算分析    吳子英

葛洲壩水電廠水輪發(fā)電機組主軸動力分析    周萬里

內(nèi)燃機軸系彈聯(lián)參數(shù)設(shè)計方法研究    張敬義

基于軸承非線性動力特性的水電機組軸系建模研究    楊銘

基于有限元方法的船舶推進軸系抗沖擊性能研究    李磊

主機和軸系的找正安裝    林吉明

電網(wǎng)沖擊下模擬機組軸系扭振特性分析    楊雪靜

MS6001B型燃氣輪機發(fā)電機組軸系動力學(xué)研究    劉少權(quán)

軸系—艇體耦合系統(tǒng)振動聲輻射分析與實驗研究    李棟梁