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第1章 绪论1

1.1 风力发电发展概况1

1.1.1 风力发电的背景1

1.1.2 风力发电发展现状2

1.2 风电装备的基本组成部分4

1.2.1 风电装备的主要结构4

1.2.2 主要故障特点及分布5

1.3 风电装备监测诊断难点与进展8

1.3.1 风电装备振动监测诊断的难点8

1.3.2 整机监测预警9

1.3.3 传动系统监测诊断10

1.3.4 叶片监测诊断12

1.4 本书结构与章节安排15

参考文献16

第2章 风电装备整机状态评估与预警方法研究20

2.1 基本原理及方法20

2.1.1 评估参量选择20

2.1.2 测点布置优选21

2.1.3 数据处理方法22

2.2 振动状态评估的基本理论23

2.2.1 时域统计分析23

2.2.2 基于数据库的知识发现的基本理论25

2.2.3 数据准备26

2.2.4 数据挖掘27

2.3 时域参数和指标分析29

2.3.1 不同转速下时域参数和指标统计及分析29

2.3.2 并网运行时域参数和指标统计及分析34

2.4 整机及传动链振动状态的确定39

2.4.1 传动链振动状态的确定39

2.4.2 振动状态阈值的初选42

2.5 小结43

参考文献43

第3章 二阶增强随机共振技术研究44

3.1 随机共振经典理论简介44

3.1.1 线性响应理论45

3.1.2 本征值理论46

3.1.3 驻留时间分布理论47

3.2 二阶增强随机共振技术48

3.2.1 随机共振增强方法性能简析48

3.2.2 二阶增强随机共振模型与方程49

3.2.3 二维双稳态之间的概率交换53

3.3 基于Morlet小波的多尺度噪声控制方法58

3.3.1 参激随机共振58

3.3.2 多尺度噪声控制方法59

3.4 多尺度噪声控制的二阶增强随机共振算法与应用61

3.4.1 多尺度噪声控制的二阶增强随机共振算法流程61

3.4.2 仿真试验63

3.5 小结74

参考文献75

第4章 同步压缩变换改进研究77

4.1 同步压缩变换方法77

4.1.1 同步压缩变换原理77

4.1.2 同步压缩变换不足79

4.2 同步压缩变换改进研究81

4.2.1 自适应同步压缩变换81

4.2.2 基于LMD的同步压缩时频分析87

4.3 改进同步压缩变换方法试验验证95

4.3.1 SQI动力传动故障诊断试验台试验95

4.3.2 转子不对中故障分析97

4.3.3 第一级行星齿轮断齿故障100

4.4 小结102

参考文献103

第5章 稀疏分解故障诊断方法104

5.1 稀疏表示基本理论104

5.1.1 稀疏表示简介105

5.1.2 稀疏分解算法简介105

5.1.3 稀疏字典构成108

5.2 基于逐级正交匹配追踪和形态成分分析的稀疏分解算法110

5.2.1 基于形态成分分析的稀疏分解原理110

5.2.2 基于逐级正交匹配追踪的稀疏分解算法111

5.2.3 基于逐级正交匹配追踪和形态成分分析的稀疏分解算法112

5.2.4 基于逐级正交匹配追踪的稀疏分解算法仿真分析114

5.2.5 基于逐级正交匹配追踪的稀疏分解算法试验验证114

5.3 基于信号振荡属性的稀疏分解算法119

5.3.1 信号的振荡属性119

5.3.2 调Q小波变换120

5.3.3 基于信号振荡属性的稀疏分解方法的原理122

5.3.4 基于信号振荡属性的稀疏分解方法仿真分析125

5.3.5 基于信号振荡属性的稀疏分解方法的试验验证127

5.4 小结129

参考文献130

第6章 风电复合材料叶片损伤诊断方法132

6.1 复合材料叶片多尺度建模132

6.1.1 通用单胞模型132

6.1.2 损伤多尺度建模139

6.2 基于应变监测的风电叶片损伤识别研究150

6.2.1 风电叶片应变测试试验台150

6.2.2 风电叶片在位裂纹诊断研究155

6.3 基于声信号监测的叶片故障诊断方法159

6.3.1 风机叶片故障声信号特征提取160

6.3.2 叶片故障声学诊断案例163

6.4 小结166

参考文献167

第7章 风电装备状态监测系统开发及应用168

7.1 风电装备振动状态监测与故障分析系统设计方案169

7.1.1 风电装备状态监测系统的要求169

7.1.2 风电装备状态监测系统概述170

7.1.3 风电装备状态监测系统的工作模式170

7.2 风电装备振动状态监测与故障分析系统171

7.2.1 风电振动数据采集硬件171

7.2.2 在线监测诊断173

7.2.3 远程监测诊断178

7.2.4 监测诊断系统的现场实施179

7.3 风电装备振动故障分析系统的工程应用182

7.3.1 750MW高速端联轴器故障诊断182

7.3.2 1.5 MW齿轮箱高速端轴承故障诊断190

7.3.3 风电增速齿轮箱行星齿轮故障诊断196

7.4 小结201

参考文献201