基于離散工作點(diǎn)集擴(kuò)維的燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷方法研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過(guò)程中常因氣路故障的發(fā)生引起其性能下降,進(jìn)而影響燃機(jī)的循環(huán)效率,而且如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、進(jìn)行維修,還會(huì)影響燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的安全性與可靠性。對(duì)燃機(jī)工質(zhì)通流部件的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的氣路故障診斷,有利于燃機(jī)運(yùn)行和維修計(jì)劃的合理安排,最大限度地提高機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷研究具有重大意義。
　　燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷主要是通過(guò)燃機(jī)可測(cè)參數(shù)的變化來(lái)判斷其性能參數(shù)是否發(fā)生變化及變化幅度。針對(duì)

2、實(shí)際燃機(jī)氣路故障診斷中可測(cè)參數(shù)個(gè)數(shù)往往小于待估計(jì)性能參數(shù)個(gè)數(shù)的欠定問(wèn)題以及因?yàn)橥庠诃h(huán)境條件變化引起可測(cè)參數(shù)變化進(jìn)而影響故障診斷精度等問(wèn)題,本文展開(kāi)了燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷方法的研究:
　　首先,本文建立了燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)線性氣路故障方程,并在燃?xì)廨啓C(jī)故障定常的合理假設(shè)下,利用能觀度對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)欠定氣路故障診斷的可解條件和各健康參數(shù)的能觀性進(jìn)行了分析,提出了通過(guò)對(duì)線性故障方程擴(kuò)維解決欠定問(wèn)題的方案。并將擴(kuò)維后的穩(wěn)動(dòng)態(tài)線性故障方程用于燃

3、氣輪機(jī)欠定氣路故障診斷,通過(guò)對(duì)故障診斷實(shí)例分析,驗(yàn)證方法的有效性。
　　然后,本文考慮到外在環(huán)境條件(僅考慮輸入)變化對(duì)可測(cè)參數(shù)的影響,提出了分別以不受外在環(huán)境條件影響的穩(wěn)態(tài)特性曲線和平衡流形展開(kāi)模型標(biāo)準(zhǔn)化輸入下的輸出趨勢(shì)圖為特征進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷的兩種方法。對(duì)由平衡流形展開(kāi)模型平衡流形參數(shù)表達(dá)和狀態(tài)空間矩陣參數(shù)表達(dá)等結(jié)構(gòu)參數(shù)描述的系統(tǒng)穩(wěn)動(dòng)態(tài)特性曲線進(jìn)行了分析,得出燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)態(tài)特性曲線一定程度上能夠反映系統(tǒng)特性,可作為故障診

4、斷依據(jù),同時(shí)還分析了將平衡流形展開(kāi)模型標(biāo)準(zhǔn)化輸入下的輸出趨勢(shì)圖作為特征進(jìn)行故障診斷的依據(jù)。并結(jié)合燃機(jī)故障診斷實(shí)例,對(duì)兩種故障診斷方法應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)單一故障診斷的分類結(jié)果和直接利用可測(cè)參數(shù)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷的方法作了對(duì)比分析,本文提出的兩種故障診斷方法分類具體情況相近,均有效地降低外界環(huán)境條件變化的影響,提高了燃?xì)廨啓C(jī)故障分類正確率。
　　最后,本文考慮到燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷實(shí)際應(yīng)用性,提出了利用燃?xì)廨啓C(jī)現(xiàn)場(chǎng)易獲取的指印圖進(jìn)行燃?xì)廨?/p>