基于模型的汽轮发电机组故障诊断专家系统

摘要

汽轮发电机组发生重大事故，会给社会与经济发展造成极大损失，保障大型汽轮发电机组安全稳定高效地运行对监控能力提出了更高的要求。所以研究开发汽轮发电机组故障诊断专家系统，有助于准确高效地对汽轮发电机组故障进行诊断和预测，对于汽轮发电机组保持良好的工作状态具有重大的意义。
　　本文主要研究的内容包括：
　　(1)对基于模型的故障诊断专家系统和基于规则案例推理的故障诊断专家系统进行研究，在对比分析两种方法各自优缺点的基础上，提出了一种融合基于模型和基于规则案例推理的集成故障诊断推理机制。
　　(2)研究汽轮发电机组故障诊断专家系统故障模型库的构建。以汽轮发电机组转子系统简化模型为研究对象，建立转子不对中、碰摩和弯曲故障模型，并对三种典型故障模型进行动力学建模，分别得到不同故障形式下的转子运动微分方程。通过数值仿真结果，归纳和总结出各故障的振动特征，建立含有以上三种故障的汽轮发电机组故障诊断专家系统模型库。
　　(3)分析汽轮发电机组转子系统实际情况，考虑了湍流系数、粘度系数等过程参数，提出一种可倾瓦滑动轴承油膜力解析模型。在此模型基础上，建立含碰摩故障的可倾瓦轴承—转子系统运动微分方程，并利用转子实验台验证模型的准确性。
　　(4)设计开发了汽轮发电机组故障诊断专家系统。该系统是通过将CLIPS、Visual Studio C＃、SQL Server及MATLAB四款软件混合开发实现的，充分利用各自优势，有效的加快了专家系统研发速度。最后，对专家系统进行实例测试，检验系统的实用性及可靠性。

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附表索引

第1章 绪论

1.1 课题的来源

1.2 课题的研究意义

1.3 汽轮发电机组故障诊断技术国内外研究现状及发展趋势

1.4 基于模型的汽轮发电机组故障诊断方法研究

1.5 本课题研究目标和研究内容

第2章 汽轮发电机组故障诊断专家系统研究与设计

2.1 汽轮发电机组故障诊断专家系统各模块功能

2.2 基于规则和案例推理的故障诊断模块研究

2.3 基于模型的故障诊断专家系统模块研究

2.4 集成汽轮发电机组故障诊断专家系统模块研究

2.5 本章小结

第3章 汽轮发电机组转子典型故障动力学分析

3.1 双盘转子—轴承系统动力学分析

3.2 双盘转子—轴承系统不对中故障动力学分析及仿真

3.3 双盘转子—轴承系统碰摩故障动力学分析及仿真

3.4 双盘转子弯曲故障动力学分析及仿真

3.5 本章小结

第4章 可倾瓦轴承—转子系统动力学分析

4.1 滑动轴承润滑的基本原理

4.2 可倾瓦滑动轴承的特点

4.3 可倾瓦滑动轴承油膜力求解

4.4 可倾瓦轴承—转子系统碰摩故障动力学分析及仿真

4.5 转子碰摩故障模拟实验

4.6 本章小结

第5章 汽轮发电机组故障诊断专家系统功能介绍及实验分析

5.1 专家系统开发环境及接口技术

5.2 专家系统各界面功能介绍

5.3 系统实验测试

5.4 本章小结

总结和展望

总结

展望

参考文献

致谢