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船用三轴燃气轮机气路故障诊断研究
| 论文题名： | 船用三轴燃气轮机气路故障诊断研究 |
| 关键词： | 船用三轴燃气轮机;气路故障;神经网络;仿真验证;模块化建模 |
| 摘要： | 船用燃气轮机长期在恶劣的环境下运行，随着运行时间的增加，气路故障发生的概率增大，为保证船用燃气轮机可靠运行，开展气路故障诊断研究尤为重要。本文以船用三轴燃气轮机为研究对象，主要开展了如下研究： 1.采用模块化建模思想，基于 Matlab/Simulink建立船用三轴燃气轮机非线性故障实时仿真模型；对燃气轮机故障植入技术进行研究，通过植入低压压气机效率、流量，高压压气机效率、流量，高压涡轮效率、流量，低压涡轮效率、流量，动力涡轮效率、流量共10个故障因子，每个故障因子变化范围为0％-5%，仿真计算了船用三轴燃气轮机在0.6,0.65,0.7,0.75,0.8,0.85,0.9,0.95,1.0共9个运行工况下0%-5%单故障因子以及两个多故障因子共计612个故障状态，得到了燃气轮机测量参数在9个运行工况下不同程度故障下的变化规律作为燃气轮机部件级故障诊断的判据，为故障诊断算法研究提供数据支持。开展了实时仿真验证，结果表明该方法准确可靠，可实时运行并进行故障仿真与故障诊断研究。 2.结合船用三轴燃气轮机强非线性特点与径向基神经网络对高维非线性函数拟合能力，提出了基于多模型径向基神经网络的故障诊断算法，实现了对燃气轮机运行状态的故障检测与隔离，实时仿真研究结果表明该故障诊断算法可行，精度较高，实时性好。 3.建立了船用三轴燃气轮机气路故障诊断仿真验证平台，包括气路故障实时仿真系统与气路故障实时诊断系统；气路实时仿真系统实时运算船用三轴燃气轮机气路故障实时仿真模型，仿真结果通过Real-Time Windows Target模块驱动PCL-727模拟输出板卡，模拟燃气轮机传感器输出实时信号；基于LabVIEW与Matlab建立了燃气轮机气路故障诊断系统，通过 PCI-1713模拟输入板卡进行数据接收，实现了数据处理、状态监测、故障检测、故障隔离和数据储存等功能；进行了无故障状态仿真、单故障2%异常状态仿真、单故障5%故障状态仿真、多故障状态仿真共计四个仿真验证实验，实验结果表明所设计的验证平台能够实现气路故障诊断的在线验证，为燃气轮机气路故障诊断提供了良好的开发环境和验证条件。 |
| 作者： | 赵鹤楠 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 李淑英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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