小波分析在风电齿轮箱故障特征提取中的应用研究

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1、万方数据国内图书分类号：TN911．7国际图书分类号：621专业硕士学位论文学校代码：10054密级：公开小波分析在风电齿轮箱故障特征提取中的应用研究硕士研究生：导师：亓，IIJ：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：高润华柳亦兵教授工程硕士机械工程能源动力与机械工程学院2014年3月华北电力大学万方数据Classi矗edIndex：TN911．7U．D．C：621ThesisfortheMasterDegree舢删圳舢舢Ⅲ洲帅⋯J』II

2、fY2658683ApplicationoftheWaVeletAnalysisinFaultFe

3、atureExtractionofGearboxinWindTurbineCand匾date：Super、噎sor：AcademicDegreeAppUedfor：Specialty：School：DateofDefence：Degree-Conferring-Institlltion：GaoRulllluaPro￡LiuYibingMasterofEn百ne嘶ngMechanicalEngine嘶ngSChoolofErIergy，PowerandMechanicalEI画noe血gMarch．2014NorthChillaEleCtricPowerU

4、niversi钾万方数据华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《小波分析在风电齿轮箱故障特征提取中的应用研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：为动司罕日期．刎年’乡月7日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《小波分析在风电齿轮箱故障特征提取中的应用研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指

5、导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密口作者签名：、为初司筇日期：沙一年；月≥．7日导师签名：猊日期：加tu年弓月27日万方数据摘要近年我国风电行业飞速发展，至2012年全国累计风电装机容量已

6、达75．32Gw，在全球风电装机容量中占据了第一的位置。但风电机组故障频繁发生，导致运行维护费用增加。而风电机组齿轮箱又是风电机组中故障率较高的部件，且维修、更换困难，因此，对于风电机组齿轮箱故障诊断分析方法、故障特征值提取方面的研究具有较大的经济价值和现实意义。小波分析方法是近年来一门迅速发展的技术，广泛应用于信号分析、图像处理和通信等工程领域，本文以风电机组齿轮箱为研究对象，采用小波分析为工具对其故障特征值提取方面进行了理论研究和实例分析。本文首先对小波理论包括连续小波变换、离散小波变换和小波包进行了总结，并给出仿真分析案例；其次，对小波降噪的各种方

7、法和小波包能量法进行了研究，并通过实际信号的分析对该方法的有效性进行了验证；第三，探讨了一种较为新颖的小波分析方法，即复数小波多尺度包络谱分析方法，该方法能多尺度分解信号，利用不同的频率覆盖范围提取和分离机械故障信号的包络谱，克服了传统包络谱分析方法中必需预知故障频带的缺点，将带通滤波和包络分析一步完成，提高了信号分析的鲁棒性，并用风电机组实测信号进行了测试，证实了复数小波多尺度包络谱分析方法的有效性；最后，针对第一代小波变换的局限性，探讨了第二代小波的构造方法，并通过Matlab软件编写程序构造第二代小波，应用于风电机组实际信号的分析，证明了第二代小波

8、在信号分析中的可行性。小波分析作为近年快速发展的新兴领域，理论深刻且应用广泛，在风电机组齿轮箱的故障特征值提取中得到了较好的应用，并且在其它机械故障诊断领域具有很好的应用前景，是一项非常值得推广的技术。关键词：风电机组齿轮箱；故障特征值；小波分析；复数小波；二代小波万方数据华北电力大学硕士学位论文AbstractWimmerapiddevelopmentofCllinawindpowerindus订yinrecentyears，thetotalinstalledcapac时hasreached75．32Gwbymeyearof2012，occupying

9、thefirstplaceinthe西obalwindpowerinstalle