[發(fā)明專利]ANFIS風(fēng)電雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障診斷分類方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710368353.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN107091986A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬宏忠;李思源;魏海增;劉寶穩(wěn);張艷;徐艷;宋開勝;李勝翀;吳書煜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 趙華

1.一種ANFIS風(fēng)電雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障診斷分類方法，步驟如下：

步驟1：將雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障分類整理并進(jìn)行故障數(shù)據(jù)的測(cè)試收集；在ansoft軟件平臺(tái)上建立風(fēng)電雙饋異步電機(jī)模型，變更參數(shù)仿真不同類型的氣隙偏心故障并記錄其故障定子電流數(shù)據(jù)，構(gòu)建風(fēng)電雙饋異步電機(jī)不同類型氣隙偏心故障的多個(gè)訓(xùn)練樣本集，該系統(tǒng)可用于診斷和分辨以下幾種故障類型：雙饋異步電機(jī)正常運(yùn)行工況、雙饋異步電機(jī)靜態(tài)偏心故障、雙饋異步電機(jī)動(dòng)態(tài)偏心故障、雙饋異步電機(jī)動(dòng)態(tài)偏心和靜態(tài)偏心混合偏心故障；

步驟2：構(gòu)建自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)；提取雙饋異步電機(jī)發(fā)生氣隙偏心故障時(shí)定子電流，作五層小波分解得到頻譜圖分析氣隙偏心故障不同類別對(duì)應(yīng)的特征頻帶，提取第五層32個(gè)子頻帶中的第一、二、七頻帶作為故障特征頻帶，分析故障特征頻帶內(nèi)對(duì)應(yīng)不同氣隙偏心故障類型的特征故障頻率0Hz、和100Hz，將其特征頻率幅值進(jìn)行輸入，給氣隙偏心下的這些故障都定義不同的輸出，得到具體特征頻段的小波能量建立包含風(fēng)電雙饋異步電機(jī)不同類型氣隙偏心故障的多個(gè)訓(xùn)練樣本集；同時(shí)為該系統(tǒng)的輸入輸出選擇合適的隸屬度函數(shù)，設(shè)置訓(xùn)練目標(biāo)的合理誤差，對(duì)ANFIS運(yùn)用混合學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練，確定輸入、輸出隸屬度函數(shù)的參數(shù)；

步驟3：對(duì)雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障進(jìn)行診斷及不同類型的劃分和確立；故障診斷方法以在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)電雙饋異步電機(jī)模型上所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，在實(shí)驗(yàn)中采集雙饋異步電機(jī)發(fā)生氣隙偏心故障時(shí)的定子電流作為故障特征量進(jìn)行輸入，將所測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和對(duì)氣隙偏心的不同故障定義的輸出相對(duì)比，進(jìn)而診斷出雙饋異步電機(jī)的氣隙偏心故障類型，在訓(xùn)練目標(biāo)誤差的范圍內(nèi)依照系統(tǒng)的診斷結(jié)果判定電機(jī)的故障種類。

2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的ANFIS風(fēng)電雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障診斷分類方法，在步驟1中，采集氣隙偏心中每種故障類別的5組數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)輸入的訓(xùn)練樣本集，采集氣隙偏心中每種故障類別的3組數(shù)據(jù)作為檢測(cè)樣本集，賦予每個(gè)故障類別一個(gè)輸出值：雙饋異步電機(jī)正常運(yùn)行工況的輸出值為“1”、雙饋異步電機(jī)發(fā)生靜態(tài)偏心的輸出值為“2”、雙饋異步電機(jī)發(fā)生動(dòng)態(tài)偏心的輸出值為“3”、雙饋異步電機(jī)發(fā)生動(dòng)態(tài)偏心和靜態(tài)偏心混合偏心的輸出值為“4”。

3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的ANFIS風(fēng)電雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障診斷分類方法，在步驟2中，分類處理實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，通過減法聚類算法對(duì)歸類處理后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本空間實(shí)行非線性規(guī)劃處理，所得最終數(shù)據(jù)以特征向量的形式組成自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)的輸入訓(xùn)練系統(tǒng)。

4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的ANFIS風(fēng)電雙饋異步電機(jī)氣隙偏心故障診斷分類方法，在步驟2中，每組輸入由3個(gè)廣義鐘形隸屬度函數(shù)（gbellfm）組成，以網(wǎng)格分割的形式生成；并對(duì)廣義鐘形隸屬度函數(shù)進(jìn)行混合學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練，允許的誤差范圍設(shè)置在內(nèi)。