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永磁同步电机的LCD和CNN-LSTM故障诊断研究

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永磁同步电机的LCD和CNN-LSTM故障诊断研究

作者：张思郁西安工业大学

学位级别：硕士

永磁同步电机近年来越来越多的使用在新能源汽车等行业,因其具有高效率、结构简单、高功率密度与转矩密度等优点,受到了广泛关注。但是由于其工作环境复杂、工作频率高的特点,容易引发多种故障,定子绕组的匝间短路故障是永磁同步电机最... 详细信息

永磁同步电机近年来越来越多的使用在新能源汽车等行业,因其具有高效率、结构简单、高功率密度与转矩密度等优点,受到了广泛关注。但是由于其工作环境复杂、工作频率高的特点,容易引发多种故障,定子绕组的匝间短路故障是永磁同步电机最常见的故障。根据工程经验,匝间短路故障发生前期电机仍可以正常运转,故障特征不明显,很难及时发现。基于此特点,针对永磁同步电机的匝间短路初期故障,本文提出一种CNN-LSTM故障诊断模型进行故障诊断,具体研究内容如下:(1)根据电机结构组成与工作原理,建立电机在健康状态与定子绕组匝间短路故障状态下的数学模型。通过固定在转子上的动态坐标系,对电机发生匝间短路故障时,影响电机转矩大小的参数进行分析,选取定子电流信号作为故障分析信号。(2)在Maxwell 2D软件中搭建永磁同步电机的机械本体模型,并设定材料与磁极,在MATLAB/Simulink软件中建立电机控制系统仿真模型进行联合仿真。根据匝间短路故障等效模型,对匝间短路仿真模型进行设置,对比分析匝间短路故障工况与健康工况下电机系统的转矩、响应速度、定子电流波形变化情况,采集不同匝间短路比时的电机定子电流,分析其变化情况,验证建立模型的有效性。(3)利用局部特征尺度分解方法(Local Characteristic-Scale Decomposition,LCD)对仿真采集的定子电流信号进行信号处理。通过分解得到各分量,分别计算其与原始信号之间的相关系数,选取相关系数相对较大的三个分量,对其包络谱值进行归一化处理,以此构建特征样本数据集。对比分析局部特征尺度分解方法、经验模态分解方法和局部均值分解方法的分解效率和相关系数,验证局部特征尺度分解方法在定子电流信号处理方面的优越性。(4)针对卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)和长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory Networks,LSTM)存在过拟合和训练不稳定等问题,建立基于CNN-LSTM定子绕组匝间短路故障模式识别神经网络模型。对不同状态下的单相定子电流进行识别,得到所建模型对永磁同步电机匝间短路故障识别的准确率为97.9167%。对比分析CNN-LSTM、BP神经网络、CNN、LSTM的识别结果,验证本文所提方法在定子绕组匝间短路故障诊断中的可靠性。

关键词：永磁同步电机局部特征尺度分解 CNN-LSTM 匝间短路故障诊断

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基于深度学习的小样本辐射源个体识别研究

基于深度学习的小样本辐射源个体识别研究

作者：朱晨郁电子科技大学

学位级别：硕士

基于相似日聚类及模态分解的短期光伏发电功率组合预测研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2948-2957,I0087-I0088页

作者：龙小慧秦际赟张青雷段建国上海海事大学物流工程学院上海市浦东区201306 上海海事大学中国(上海)自贸区供应链研究院上海市浦东区201306

短期光伏发电功率预测是电站制定发电计划并进行调度的重要组成部分,有助于电力系统的动态稳定。针对光伏时序预测中存在的噪声干扰及单一模型预测效果不稳定等问题,该文提出一种基于改进型自适应白噪声的完全集合经验模态分解(improved... 详细信息

短期光伏发电功率预测是电站制定发电计划并进行调度的重要组成部分,有助于电力系统的动态稳定。针对光伏时序预测中存在的噪声干扰及单一模型预测效果不稳定等问题,该文提出一种基于改进型自适应白噪声的完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)的组合预测模型。首先,利用相关系数提取重要气象特征,并采用模糊C均值聚类(fuzzy C-means clustering,FCM)将原始数据集划分为晴天、晴转多云和雨天。其次,每种相似日以最后一天为待预测日,其余为历史训练集;利用ICEEMDAN将历史训练集分解成若干个较为规律的子序列,并用排列熵(permutation entropy,PE)对各子序列进行重构。最后,高频项采用由卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、(bidirectional gated recurrent unit,Bi GRU)双向门控循环单元与注意力机制组合而成的CNN-BiGRU-ATTENTION神经网络预测,低频项和趋势项采用最小二乘支持向量回归机(least squares support vector regression,LSSVR)进行预测,将预测结果叠加得到最终光伏发电功率预测值。通过实例验证:该文组合模型在不同天气条件下,可以解决单一模型预测精度低、预测效果不稳定等问题;相比其他模态分解,能够更精确地预测波动较大的局部特征。

关键词：光伏发电模态分解相似日聚类卷积神经网络最小二乘支持向量回归机注意力机制

高水平职业院校“四链集成”驱动专业群建设研究

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教育与职业 2024年第20期 47-52页

作者：郁士宽江苏财经职业技术学院基础部江苏淮安223003 江苏财经职业技术学院体育部江苏淮安223003

专业群建设是高等职业教育提质培优的重要抓手,也是对接产业转型升级和服务区域经济发展需求的行动举措。分析与专业群建设紧密相关的产业链、专业链、课程链、人才链的基本内涵,聚焦“四链集成”的必然逻辑和实施困境,对围绕“四链集... 详细信息

专业群建设是高等职业教育提质培优的重要抓手,也是对接产业转型升级和服务区域经济发展需求的行动举措。分析与专业群建设紧密相关的产业链、专业链、课程链、人才链的基本内涵,聚焦“四链集成”的必然逻辑和实施困境,对围绕“四链集成”相关的四个行动领域进行实践探索,寻求“四链集成”驱动高职院校专业群建设的有效路径。

关键词：高职院校专业群四链集成行动领域

机场噪声监测中的背景噪声影响及其监测方法研究

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中国环境监测 2024年第4期40卷 234-240页

作者：曲伟焦聪颖汪赟中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室北京100012 山东省青岛生态环境监测中心山东青岛266000

基于典型飞机噪声事件监测数据,采用声级叠加方法分析背景噪声对飞机噪声暴露声级LAE的影响。结果显示,为了保证测量数据的有效性,开展机场噪声监测时,背景噪声应低于单次飞机噪声事件最大声级15 dB以上。通过比选等效声级L_(eq)和累积... 详细信息

基于典型飞机噪声事件监测数据,采用声级叠加方法分析背景噪声对飞机噪声暴露声级LAE的影响。结果显示,为了保证测量数据的有效性,开展机场噪声监测时,背景噪声应低于单次飞机噪声事件最大声级15 dB以上。通过比选等效声级L_(eq)和累积百分声级L_(10)、L_(50)、L_(90)、L_(95)等常用噪声监测指标,证明采用与单次飞机噪声事件同期的5~10 min累积百分声级L_(50)作为背景噪声具有较好的代表性,并基于此提出了机场噪声监测中的背景噪声测量及处理方法。此方法科学、高效,适用于通过噪声监测设备自动获取背景噪声,对完善机场噪声监测方法具有较好的借鉴意义。

关键词：飞机噪声事件背景噪声噪声监测

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2023年锂电池行业发展形势与未来展望

电源技术 2024年第4期48卷 550-553页

作者：郁济敏不详

2020年9月22日,第七十五届联合国大会一般性辩论上,习近平总书记郑重宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”这意味着中国作为世界上最大的... 详细信息

2020年9月22日,第七十五届联合国大会一般性辩论上,习近平总书记郑重宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”这意味着中国作为世界上最大的发展中国家,将完成全球最高碳排放强度降幅,用全球历史上最短的时间实现从“碳达峰”到“碳中和”。

关键词：碳中和行业发展形势二氧化碳排放碳排放强度联合国大会锂电池未来展望国家自主贡献

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水下声源指向性调控结构优化设计与仿真

应用声学 2024年

作者：刘齐乐郁高坤中国海洋大学信息科学与工程学部

为在中低频也能实现高指向性，本文使用拓扑优化方法，以硅橡胶为材料设计了一种指向性调控结构。在这一基础上，又进一步开展优化，获得了一种拓扑更为简单但同样可以实现高指向性的圆台形结构。通过仿真证实了这两种结构的指向性调控... 详细信息

为在中低频也能实现高指向性，本文使用拓扑优化方法，以硅橡胶为材料设计了一种指向性调控结构。在这一基础上，又进一步开展优化，获得了一种拓扑更为简单但同样可以实现高指向性的圆台形结构。通过仿真证实了这两种结构的指向性调控作用，并讨论了这种圆台形结构利用其固有的特征模态实现调控的作用机理。在设计频率为5 kHz时，这两种硅橡胶结构与全指向性的点源共同作用后形成的发射主瓣-3 dB开角分别约为20.44°和24.10°。此外，当远场声波以不同角度入射时，这种圆台形结构也能根据底部声压的变化实现指向性接收。

关键词：指向性拓扑优化硅橡胶

人机混驾条件下的车辆纵向交互安全影响因素分析

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交通信息与安全 2024年第3期42卷 11-19页

作者：王艺贇余荣杰同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

自动驾驶汽车正向现有交通运行环境中逐步渗透,形成了与人工驾驶汽车混合运行的人机混驾交通流。有研究表明:自动驾驶汽车的百公里事故率为9.1,高出人工驾驶汽车(4.1)的1倍多;另外,人机纵向交互造成的追尾事故形态占所有事故形态的57.5%... 详细信息

自动驾驶汽车正向现有交通运行环境中逐步渗透,形成了与人工驾驶汽车混合运行的人机混驾交通流。有研究表明:自动驾驶汽车的百公里事故率为9.1,高出人工驾驶汽车(4.1)的1倍多;另外,人机纵向交互造成的追尾事故形态占所有事故形态的57.5%,远超过人类驾驶的27.9%,因此亟需研究人机纵向交互安全影响机理。现有研究通常采用驾驶模拟实验,分析虚拟仿真环境下人工驾驶汽车驾驶人与自动驾驶汽车的纵向交互行为与安全性,但模拟环境与实际道路场景差异较大,难以准确反映人机混驾交通流中的真实车辆交互行为。通过自动驾驶汽车开放道路测试数据,获取真实混驾条件下的车辆纵向交互场景,对车辆类型、行驶环境等影响因素与纵向交互行为及安全的影响机理开展研究。具体针对筛选后的人工驾驶汽车驾驶人分别跟驰人工驾驶汽车和跟驰自动驾驶汽车的场景数据,利用结构方程模型,构建了前车驾驶行为、前车车辆类型、路段运行速度水平与交互安全替代指标之间的链式作用关系。模型结果表明:前车车辆类型是否为自动驾驶汽车是影响纵向交互安全的显著影响因素之一,其他变量保持不变时,人工驾驶汽车驾驶人与自动驾驶前车的交互安全性相较于人类驾驶前车降低。

关键词：交通安全自动驾驶人机混驾影响因素分析结构方程模型 Waymo数据

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烧结烟气循环流化床脱硫塔结构设计优化

材料与冶金学报 2024年

作者：郁连陈静周冠文东南大学能源与环境学院南京钢铁集团

鉴于烧结烟气的排放量大和波动范围宽的特性，循环流化床烟气脱硫塔内常出现气固偏移和流场不稳定的问题。为解决这些问题，本研究以某钢铁厂烧结烟气循环流化床脱硫塔为研究对象，建立了工业尺度的数理模型。经验证模型合理性后，探究... 详细信息

鉴于烧结烟气的排放量大和波动范围宽的特性，循环流化床烟气脱硫塔内常出现气固偏移和流场不稳定的问题。为解决这些问题，本研究以某钢铁厂烧结烟气循环流化床脱硫塔为研究对象，建立了工业尺度的数理模型。经验证模型合理性后，探究了多种结构方案对脱硫塔内气固分布和塔壁磨损的影响，并比较了各方案在不同烟气量负荷条件下均布流场的效果。模拟结果表明，提出的三种结构优化方案均能改善塔内气流分布。其中，文丘里段整体旋转30°并调整喉管管径的方案在均布气流方面表现最佳，而文丘里段整体旋转30°并在脱硫剂入口段增设导流板的方案在均布颗粒方面表现最佳，且塔壁磨损程度相对较轻。在烟气量负荷波动时，三种结构优化方案均能提高气固分布的均匀性和稳定性。所得研究结果为循环流化床烟气脱硫塔工程改造提供了实际可行的理论参考。

关键词：循环流化床烟气脱硫气固流动结构优化数值模拟