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原文传递高速列车轴承温度预警研究

论文题名：	高速列车轴承温度预警研究
关键词：	高速列车;轴箱轴承;温度预警系统
摘要：	随着我国铁路行业的迅速发展，高速列车行驶速度不断更新，列车部件的维护检修问题日益受到关注。基于对高速列车轴箱轴承温度数据的分析，通过PYTHON和MATLAB软件建立轴承温度预测模型，结合LabVIEW软件设计高速列车轴承温度预警系统，该系统通过正常轴温数据和异常轴温数据的验证发现该系统能有效对轴温进行预警，主要研究内容包括以下几个方面：　　(1)通过对本课题的研究背景、目的和意义进行研究，从影响轴承温升的主要因素和轴承预警两方面总结国内外研究现状。　　(2)对高速列车的轴箱轴承结构进行研究，阐述目前高速列车的轴温监测方法，基于轴承的温升机理，建立其生热模型和散热模型，研究影响轴温温升因素，对不同工况下高速列车的影响轴温参数进行相关性分析，为后文建模提供一定的基础。　　(3)建立基于GBDT高速列车轴温预测模型，对现场采集到的轴温数据进行预处理，通过对该模型的参数估计，确定该模型的4个重要参数取值，对模型预测取值选择和损失函数的选取进行分析，分别以决策树最大树深度为2、5、7建立GBDT轴温预测模型，并对得出的结果进行分析，结果表明最大树深度为5的模型预测效果最好，但由于决策树分支过多对数据敏感度高，无法确保模型最优。　　(4)建立基于PSO-SVM高速列车轴温预测模型，对高速列车在某一特定路线中现场采集到的轴温数据建立相关样本集，通过支持向量机和粒子优化算法建立轴温预测模型，并对轴温进行预测，利用现场数据对该模型进行验证，通过与GBDT模型和传统SVM模型预测结果进行对比，发现粒子群优化后的SVM模型轴温预测功能最好。　　(5)通过MATLAB软件和LabVIEW软件，设计轴承预警系统，通过该系统可以清楚直观的看到4个轴承温度和其健康状态，通过故障数据和正常数据对其进行验证，发现该系统对能有效对轴温进行预警。
作者：	马菁
专业：	车辆工程
导师：	李刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2022