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基于非侵入式负荷分解的家庭负荷两阶段超短期负荷预测模型

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3379-3391页

作者：李延珍王海鑫杨子豪陈哲杨俊友沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 丹麦奥尔堡大学能源技术系奥尔堡DK-9220

精细化负荷预测为制定家庭新型需求响应策略或能效管理模式提供了可靠的指导信息与理论基础,而负荷监测系统的广泛研究与发展为家庭设备层的负荷预测提供了有力的数据支撑。基于家庭负荷智能电能表集中数据,该文提出一种集分解-预测一... 详细信息

精细化负荷预测为制定家庭新型需求响应策略或能效管理模式提供了可靠的指导信息与理论基础,而负荷监测系统的广泛研究与发展为家庭设备层的负荷预测提供了有力的数据支撑。基于家庭负荷智能电能表集中数据,该文提出一种集分解-预测一体化的家庭负荷两阶段超短期负荷预测方法。该方法第一阶段提出了基于卷积神经网络(CNN)和双向门控单元(BiGRU)神经网络的非侵入式负荷分解(NILM)模型,解决了目前深度分解模型中特征提取不充分、分解精度低等问题。第二阶段构建了基于时间模式注意力机制(TPA)的时间卷积神经网络(TCN)负荷预测模型,深度挖掘NILM分解数据、集中负荷数据及日期特征等输入变量的深层交互信息,实现家庭设备层的负荷预测。算例部分通过UK-DALE数据集对所提方法进行验证,结果表明,该方法能够获得较高的分解精度和预测效果,为家庭负荷预测提供了良好的条件。

关键词：非侵入式负荷分解负荷预测卷积神经网络双向门控单元神经网络时间卷积网络注意力机制

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工业蒸汽透平与离心压缩机轴系装配研究

科技创新与应用 2024年第15期14卷 100-103页

作者：付帅吴思慧沈阳德瓦特汽轮动力有限责任公司沈阳110869 沈阳鼓风机电设备进出口有限公司沈阳110869

工业蒸汽透平驱动离心压缩机的机组在石油、石化行业有广泛应用,其是否可以持久、稳定地运转直接决定该石油石化装置的效益产出情况,机组的轴系找正精度又是其能否长期稳定运行的关键因素,若安装过程中存在较大误差,会造成安装工作返工... 详细信息

工业蒸汽透平驱动离心压缩机的机组在石油、石化行业有广泛应用,其是否可以持久、稳定地运转直接决定该石油石化装置的效益产出情况,机组的轴系找正精度又是其能否长期稳定运行的关键因素,若安装过程中存在较大误差,会造成安装工作返工,机组振动异常,推力轴承温度过高,支撑轴承温度过高等问题,直接影响机组运行。该文主要剖析该装置的轴系布置原理及安装找正方法,轴向找正利用两表法消除蒸汽透平与离心压缩机转子的轴向窜动,利用两轴同盘的方法消除打表盘端面跳动误差,径向利用单表法和两轴同盘消除打表盘外圆的跳动误差,以提升轴系装配精度。

关键词：蒸汽透平离心压缩机轴系装配两表法两轴同盘

磁导相位偏置技术及其在压缩机电磁噪声抑制中的应用

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3248-3259,I0026页

作者：邱小华赵世伟杨向宇尹华杰李宗洋龚浩文华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东美芝制冷设备有限公司广东省佛山市528300

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波... 详细信息

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波电频率)低阶电磁力的目的。首先,通过解析法分析谐波磁导附加相位对谐波磁场幅值的影响规律;其次,设计并提出一种偏心弧齿结构,以一台9槽6极永磁同步电机作为研究对象,通过有限元法,分析MPPB对谐波磁导相位和定转子谐波磁密相位的影响规律,对比负载2次磁密幅值以及径向电磁力密度的降低幅度;最后,通过电机振动测试、压缩机噪声测试以及空调系统噪声实验,对比磁导相位偏置结构和常规结构的振动加速度、噪声,验证磁导相位偏置技术理论的正确性以及该技术对电磁噪声抑制的有效性。

关键词：磁导相位偏置电磁噪声径向电磁力永磁同步电机

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门式起重机主梁挠度双目摄影测量的标定方法研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第8期47卷 1042-1048页

作者：邝湘宁邱法聚徐圣永仇佳捷丁高耀宁波市特种设备检验研究院浙江宁波315048

针对现有门式起重机主梁挠度测量方法存在操作复杂、不够安全、停机检测时间长和精度不稳定等问题,文章提出一种基于双目摄影测量的主梁挠度快速、安全与精准测量方法。相机标定是双目摄影测量精度的最重要影响之一,在传统灰狼算法(grey... 详细信息

针对现有门式起重机主梁挠度测量方法存在操作复杂、不够安全、停机检测时间长和精度不稳定等问题,文章提出一种基于双目摄影测量的主梁挠度快速、安全与精准测量方法。相机标定是双目摄影测量精度的最重要影响之一,在传统灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)中引入余弦函数收敛因子以提升算法的全局和局部搜索能力,并使用基于欧式距离的比例权重策略加快算法收敛速度,获得改进灰狼算法(improved grey wolf optimizer,IGWO)。将改进算法应用于双目相机的标定参数寻优中,获得最优标定值。通过仿真与现场试验进行验证,结果表明:该方法标定精确且快速,挠度检测误差在1%以内,满足门式起重机挠度的工程测量要求。

关键词：门式起重机主梁挠度测量双目摄影测量灰狼算法(GWO)

基于超程时间退化特性的电磁接触器寿命预测方法

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电器与能效管理技术 2024年第2期 66-71页

作者：陈昇刘亮孙凯革国营芜湖机械厂安徽芜湖241007 沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110034

从接触器失效机理出发,通过有限元和动力学仿真详细分析超程时间退化过程,进而提出一种基于超程时间退化特性的电磁接触器寿命预测方法。建立基于超程时间退化特性的电磁接触器寿命预测模型,设计并搭建接触器可靠性试验平台,并基于SJD-1... 详细信息

从接触器失效机理出发,通过有限元和动力学仿真详细分析超程时间退化过程,进而提出一种基于超程时间退化特性的电磁接触器寿命预测方法。建立基于超程时间退化特性的电磁接触器寿命预测模型,设计并搭建接触器可靠性试验平台,并基于SJD-10048NK电磁接触器试验数据,分析预测接触器的剩余寿命,相对误差约为10%,验证了所提方法的有效性。结果表明所提方法能够对接触器寿命进行准确预测,对于接触器的可靠性状态评估及其维护管理具有重要指导意义。

关键词：电磁接触器超程时间退化模型寿命预测

基于WP-EMD和UMAP的液压泵故障识别方法研究

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机械设计与制造 2024年

作者：苏立鹏尤戈方学宠李拥军温州市特种设备检测科学研究院

由于液压泵工作环境的恶劣，直接导致其实际测量的振动信号表现为有用特征信号和干扰噪声的叠加，因此有必要对液压泵的振动信号进行模式分解，进而对液压泵的故障状态进行诊断识别。针对现有方法在液压泵故障分类识别中准确率低的问题... 详细信息

由于液压泵工作环境的恶劣，直接导致其实际测量的振动信号表现为有用特征信号和干扰噪声的叠加，因此有必要对液压泵的振动信号进行模式分解，进而对液压泵的故障状态进行诊断识别。针对现有方法在液压泵故障分类识别中准确率低的问题，本文提出一种基于小波包和经验模式分解（WP-EMD）以及均匀流形逼近与投影（UMAP）的液压泵故障模式识别方法。首先通过振动传感器测得含有液压泵状态信息的振动信号；然后采用WP-EMD对振动信号进行模式分解，获得能够表征液压泵状态的模式分量；最后利用UMAP对选取分量的多个统计学特征进行降维处理和聚类分析，以实现液压泵不同故障模式的识别。研究表明，本文提出的方法对正常泵、松靴故障、中心弹簧故障分类的正确率可以达到96.67%。

关键词：小波包经验模式分解均匀流形逼近与投影液压泵故障分类

基于MXene/CNT薄膜传感器阵列的复合材料冲击定位及损伤监测

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航空制造技术 2024年第13期67卷 92-98页

作者：汪英卢少微张璐沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院沈阳110136

复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤,对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此,对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管(CNT)和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材... 详细信息

复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤,对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此,对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管(CNT)和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材料具有独特的纳米级结构和优良的物理性能。将MXene/CNT薄膜传感器阵列布置于监测范围内,提出了一种适用于传感器阵列的定位算法,该算法可以准确地计算和定位到监测区域的冲击位置。同时,可根据传感器相对电阻变化率判断试件损伤情况。最后,使用超声C扫描设备对结果进行对比验证。试验结果表明,传感器阵列响应计算结果与实际冲击位置吻合,且传感器相对电阻变化率与损伤严重程度相关。

关键词：复合材料冲击定位损伤监测 MXene/CNT薄膜传感器冲击定位算法

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自动定量包装秤系统优化设计研究

中国新技术新产品 2024年第7期 81-83页

作者：卫香艳张敬源蓬莱市自控设备成套厂山东烟台265600 烟台市蓬莱区企业服务中心山东烟台265600

传统定量包装秤的机械部件存在气缸选型/安装结构不合理、对物料适应性差、套袋速度慢以及脱袋等问题,影响生产效率和可靠性。通过机构分析和力学计算,对原有给料器、夹袋器2个重要部件进行优化设计,从而更好地服务于生产实际需要。经... 详细信息

传统定量包装秤的机械部件存在气缸选型/安装结构不合理、对物料适应性差、套袋速度慢以及脱袋等问题,影响生产效率和可靠性。通过机构分析和力学计算,对原有给料器、夹袋器2个重要部件进行优化设计,从而更好地服务于生产实际需要。经优化设计的包装秤具有高效率、低噪声、全封闭以及运行可靠的优点,可提供更友善的工作环境,实现传统手动定量包装秤的迭代更新。

关键词：包装称给料器夹袋器优化设计

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基于频域阈值处理广义互相关和空间筛选的多源局部放电定位方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1721-1730,I0089,I0091-I0093页

作者：关宇董明席英杰李易张崇兴任明电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

该文针对电力设备的多源局部放电定位问题,提出了基于频域阈值处理广义互相关(frequency domain threshold processing generalized cross-correlation,FDTP-GCC)和空间筛选的多源局部放电定位方法。为实现多源局部放电超声信号的同源... 详细信息

该文针对电力设备的多源局部放电定位问题,提出了基于频域阈值处理广义互相关(frequency domain threshold processing generalized cross-correlation,FDTP-GCC)和空间筛选的多源局部放电定位方法。为实现多源局部放电超声信号的同源时间差提取问题,该文提出了FDTP-GCC算法,该算法直接应用于超声传感设备采集的原始信号,在频域内通过设置幅度谱阈值排除干扰频段,幅度谱归一化突出多源信号时间差的冲激函数特征,直接得到对应同源信号的时间差。通过仿真证明了FDTP-GCC算法进行时间差估计的高准确性、高稳定性、高抗噪能力。为解决FDTP-GCC算法带来的同源时间差分离的问题,该文提出了基于空间筛选的多源局部放电定位方法,并分析了采用基于解析解的算法和智能算法进行空间筛选的定位性能。最后采用双局部放电源进行了定位试验,试验结果表明该文方法提取的时间差误差均在1μs以内,两个局部放电源的定位误差为20.53cm和4.93cm。

关键词：局部放电超声定位到达时间差频域阈值处理广义互相关空间筛选