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基于小波分析的船舶同步发电机故障诊断仿真研究

作　者: 崔志超
导　师: 阮礽忠
学　校: 集美大学
专　业: 轮机工程
关键词: 船舶同步发电机故障仿真故障诊断小波分析 Daubechies(db)小波函数
分类号: U672.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 85次
引　用: 3次
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内容摘要

船舶电力系统是船舶上最重要的系统之一,而船舶同步发电机是船舶电力系统的核心,一旦发生故障,将会直接影响全船的电力供应,致使船舶无法正常运营。由于船舶同步发电机工作环境恶劣,运行中受各种主观或客观因素的影响,经常会出现各种故障和不正常运行状态。为了保证船舶的安全运营,必须对船舶同步发电机发生的各种故障和不正常运行状态做出及时准确的检测与诊断,以便及时防范和处理,使船舶电力系统的始终保持可靠供电。本文将小波分析应用到船舶同步发电机的故障诊断中,通过仿真软件仿真故障信号,然后应用小波函数分析信号,进行故障诊断。小波分析具有多分辨率特点,在时域和频域都具有表征信号局部特征的能力,是一种新型有效的故障诊断方法。在分析了一些典型的智能故障诊断方法和小波分析理论的基础上,总结出小波分析方法在设备故障诊断方面的优越性,以及该方法在船舶同步发电机故障诊断中应用的可行性。基于同步发电机的原理,应用MATLAB/Simulink模块化仿真软件对同步发电机进行仿真,选择模块建立各种运行状态的仿真模型,仿真得到所需信号。根据故障信号的特点,选择MATLAB中小波工具箱里的小波函数对仿真的各信号进行分析,诊断出故障,表明小波分析方法可以实现对船舶同步发电机故障的诊断。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章引言  8-17
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究现状与发展趋势  9-14
    1.2.1 故障诊断技术发展现状与趋势  10-13
    1.2.2 小波分析的现状及应用  13-14
  1.3 研究意义  14-16
  1.4 研究内容  16-17
第2章小波分析理论及其应用  17-23
  2.1 小波分析原理  17-18
  2.2 小波分析对信号的处理  18-21
    2.2.1 信号的分解与重构  18-19
    2.2.2 信号消噪  19-20
    2.2.3 信号的特征提取  20-21
  2.3 小波分析故障诊断方法  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章船舶同步发电机及故障  23-27
  3.1 船舶同步发电机的基本原理  23
  3.2 故障机理  23-26
    3.2.1 定子匝间短路故障  24
    3.2.2 定子相间短路故障  24-25
    3.2.3 转子一点接地故障  25
    3.2.4 失磁故障  25-26
  3.4 本章小结  26-27
第4章仿真实现  27-48
  4.1 MATLAB/Simulink 仿真  27-28
  4.2 MATLAB 与小波分析  28
  4.3 同步发电机的仿真  28-33
    4.3.1 理想同步发电机  28
    4.3.2 同步发电机正常运行仿真  28-33
  4.4 故障的仿真  33-39
    4.4.1 定子匝间短路故障  33-35
    4.4.2 定子相间低端短路故障  35-37
    4.4.3 转子一点接地故障  37-38
    4.4.4 失磁故障  38-39
  4.5 故障的诊断---故障信号的小波分析  39-46
    4.5.1 正常信号  41-42
    4.5.2 定子匝间短路故障  42-43
    4.5.3 定子相间低端短路故障  43-44
    4.5.4 转子一点接地故障  44-45
    4.5.5 失磁故障  45-46
  4.6 本章小结  46-48
第5章总结与展望  48-50
  5.1 总结  48
  5.2 展望  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-53
在学期间发表的学术论文  53

基于小波分析的船舶同步发电机故障诊断仿真研究

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