基于主元分析的电机状态监测方法的分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特，ImJ／jtl以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编

2、以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学雠文储躲批签字日期刀矛彳年6月％同导师签名：签字日期枷产¨珈致谢本论文的工作是在我的导师张和生副教授的悉心指导下完成的，从论文的选题、系统方案的设计、实验问题的解决等方面都凝聚着导师的大量心血。张和生老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢他这两年来对我热心的关怀和教诲，无论为人为学，都使我收获良多。至此论文完成之际，向我的导师表示衷心的感谢和诚挚的敬意!本论文的研究过程中，还得到了实验室同研究组的同学们在学习上和

3、生活上给予了我很大的关心和帮助，在此向他们表示衷心的感谢。在读研究生期间，我得到了家人和朋友在生活上给我的关心和支持，在此对他们的付出表示深深的谢意。最后，承蒙各位专家、教授的评阅和评议，你们提出的宝贵意见将使作者受益匪浅。谢谢!引言l1课题研究背景及意义1引言本课题的研究内容源于轨道交通安全与控制国家藿点实验审开放课题：“基于数据融合的轨道交通安全评估与预测(项目编号：SKL2007K011)”，目标是在实验室搭建一套列车运行设备模型系统平台，以三相异步电动机为实验对象，模拟实现列车运行设备的状态监测。安全是铁路运输工作的永恒主题。作为大容量公共交通

4、工具，轨道交通系统的安全性直接关系到广大乘客的生命财产安全。没有铁路稳定的安全，就难以使国家的运力资源得以充分发挥。铁路交通事故起数多，造成经济损失大，死亡人数多，严重危害了我国经济社会的健康发展⋯。2007年4月18同，全国铁路J下式实施第六次大面积提速，列车运行速度越来越高，重载列车越柬越多、客货混跑及列车密度高居世界第一的现状决定了我国铁路行车安全的任务非常艰巨。在众多列车交通事故之中，列车脱轨是危害列车行车安全的严重事故。2004年7月22同七耳其的萨卡里亚省帕蝌考瓦镇发生火车脱轨翻车事故，造成139人死亡，74人受伤：2005年4月26开西部

5、兵库县发生火车脱轨事故，造成107人死亡．400多人受伤，为日本40多年来展为严重的一起事故。幽】．1I：耳其火午脱轨乖故Figurel一1Thetraindmilaccid∞linTurkey吲1-2R本火市脱轨珥故Figurel-2ThetrainderailaccidentinJapan列车牵引设备是列车的重要组成部分之一，对列车乃至整个交通系统的安全具有举足轻重的作川。列车的牵引歧备的t要电气部件包括：乖引变脏器、主变流器、牵引电动机、辅助电机系统、}乜气控制系统、微机及电气拄制系统、控制电源和辅助电源等8，楚【2I。机车电机尤其是牵引}n动机

6、一旦发生故障町能造成重大北京交通大学硕士学位论文的交通事故，带来巨大经济损失和物质损失。因此，对牵引电动机进行状态监测，及时、全面的掌握其运行状态，对于及时消除事故隐患，减少列车行车事故，确保铁路行车安全具有重要现实意义。1．2状态监测技术1．2．1状态监测技术概述状态监测技术是当前国内外迅速发展的一项关于系统管理方面的新技术。系统状态监测是通过对各种检测、测量得到的信息进行监视、分析和判别，并结合系统特性及历史数据对系统工作状态给出评价的过程。通过对系统运行状态进行严密监测，及时察觉异常状况，报警并给出状态信息，大大提高了人们掌握系统工作状态的能力，

7、是故障诊断技术的重要组成部分【41。状态监测一般流程如图1．3所示。过程系统I数据信号采集采集f_J登信号。f信量鲁程}利数据压缩数据模型广—∥I取瑁肛卅H处理L一⋯一Jl孟缩信息特征提取I特征I正常过毒}刮变蠢磊定故障l特征变化检测故障过程E>

8、故障推断y一I故障(时间，事件)，故障分类故障：类型，位置诊断

9、大小／原因＼故障对策图1．3状态监测的一般流程Figurel一3Flowchartofstatemonitor2引言状态监测主要优点是：可以在系统运行中或基本不拆卸全部系统设备的情况下，掌握系统的运行状态，判断产生故障的部位和原因，并预测、预报将

10、来可能发生的问题。因此，它是防止意外事故，避免计划外停机，实现预知维修的有效措施。同时也是提高