| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 致谢 | 第9-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-33页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外研究现状与进展 | 第17-30页 |
| 1.2.1 风力发电动力学建模以及模拟装置研究现状 | 第17-22页 |
| 1.2.1.1 风力发电过程动力学建模研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.1.2 风力发电模拟装置系统研究现状 | 第19-22页 |
| 1.2.2 风电齿轮箱试验台的应用与研究现状 | 第22-25页 |
| 1.2.3 基于振动信号的状态监测和故障诊断技术研究现状 | 第25-30页 |
| 1.2.3.1 时域分析方法 | 第25-26页 |
| 1.2.3.2 频域分析方法 | 第26-27页 |
| 1.2.3.3 时频联合分析方法 | 第27-28页 |
| 1.2.3.4 智能状态监测和故障诊断技术 | 第28-30页 |
| 1.3 本文框架以及主要内容 | 第30-33页 |
| 第二章 面向故障诊断研究的风力发电模拟系统 | 第33-53页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 相似工程学理论基础 | 第33-37页 |
| 2.2.1 相似理论概述 | 第33-34页 |
| 2.2.2 相似三定理 | 第34-36页 |
| 2.2.3 相似准则推导方法 | 第36-37页 |
| 2.3 面向故障诊断研究的风力发电模拟装置相似设计 | 第37-41页 |
| 2.3.1 风机模型相似设计基本准则 | 第37-38页 |
| 2.3.2 基于相似设计的风力机特性 | 第38-41页 |
| 2.4 面向故障诊断研究的风力发电模拟试验平台搭建 | 第41-45页 |
| 2.4.1 风力发电模拟试验平台的装置总体设计 | 第41-43页 |
| 2.4.2 风力发电模拟试验平台的测控方案设计 | 第43-45页 |
| 2.5 风力发电模拟试验装置的模型分析 | 第45-51页 |
| 2.5.1 风力模拟试验装置齿轮传动模型 | 第45-47页 |
| 2.5.2 三相异步交流电机的建模分析 | 第47-50页 |
| 2.5.3 三相异步交流电机的四象限运行特性 | 第50-51页 |
| 2.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第三章 风力发电模拟系统的运动控制特性 | 第53-73页 |
| 3.1 引言 | 第53页 |
| 3.2 三相异步电机的参数辨识方法研究 | 第53-56页 |
| 3.2.1 电机参数在线静态辨识 | 第53-55页 |
| 3.2.2 电机参数在线动态辨识 | 第55-56页 |
| 3.3 三相整流模块的控制技术研究 | 第56-60页 |
| 3.3.1 三相整流模块数学模型 | 第56-57页 |
| 3.3.2 三相整流电流环控制策略 | 第57-59页 |
| 3.3.3 三相整流电压环控制策略 | 第59-60页 |
| 3.4 基于主从控制的电封闭系统协调控制策略 | 第60-66页 |
| 3.4.1 逆变单元带电机负载的等效模型 | 第60-62页 |
| 3.4.2 负载电流端的降维观测器模型分析 | 第62-63页 |
| 3.4.3 基于卡尔曼滤波器的电流观测器实现 | 第63-65页 |
| 3.4.4 负载电流前馈补偿的控制方法 | 第65-66页 |
| 3.5 实验研究 | 第66-71页 |
| 3.5.1 三相异步电机的参数辨识实验 | 第66-67页 |
| 3.5.2 风电模拟装置的运行特性实验 | 第67-69页 |
| 3.5.2.1 恒定负载下驱动电机的转速测试 | 第67-68页 |
| 3.5.2.2 正弦变负载下电机性能测试 | 第68-69页 |
| 3.5.3 负载突变时母线电压前馈补偿实验 | 第69-71页 |
| 3.6 本章小结 | 第71-73页 |
| 第四章 风力发电机模拟试验的动力学建模及控制 | 第73-95页 |
| 4.1 引言 | 第73页 |
| 4.2 风力发电系统基本结构 | 第73-76页 |
| 4.2.1 风轮结构 | 第73-74页 |
| 4.2.2 发电机舱与塔架塔基结构 | 第74-75页 |
| 4.2.3 双馈异步发电机 | 第75-76页 |
| 4.3 随机风力模型分析 | 第76-82页 |
| 4.3.1 随机过程模型概述 | 第76-77页 |
| 4.3.2 基于随机过程的概率谱模型 | 第77-78页 |
| 4.3.3 基于物理机制的风速概率谱 | 第78-82页 |
| 4.4 风速模型修正分析 | 第82-87页 |
| 4.4.1 风剪切效应 | 第82-84页 |
| 4.4.2 塔影效应 | 第84页 |
| 4.4.3 风速修正模型 | 第84-87页 |
| 4.5 风力模拟试验系统的动力学建模 | 第87-90页 |
| 4.5.1 风电传动部件结构 | 第87-88页 |
| 4.5.2 风力发电机动力学分析 | 第88-89页 |
| 4.5.3 风力发电过程控制策略研究 | 第89-90页 |
| 4.6 风力发电模拟的实验研究 | 第90-93页 |
| 4.7 本章小结 | 第93-95页 |
| 第五章 风电齿轮箱变工况信号特征提取方法研究 | 第95-117页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 变分模态分解原理 | 第95-98页 |
| 5.3 变分模态分解的参数选取分析 | 第98-102页 |
| 5.3.1 模态分解数量的选取 | 第98-100页 |
| 5.3.2 惩罚因子参数的选取 | 第100-102页 |
| 5.4 基于频带能量特征向量的熵值分析 | 第102-106页 |
| 5.4.1 基于小波包分析的节点能量 | 第102-104页 |
| 5.4.2 基于VMD-Renyi熵的轴承健康状况诊断分析 | 第104-106页 |
| 5.5 实验研究 | 第106-116页 |
| 5.5.1 实验条件 | 第106-107页 |
| 5.5.2 变工况因素下的频域特性分析 | 第107-109页 |
| 5.5.3 基于VMD-Renyi熵的轴承健康状况分析 | 第109-116页 |
| 5.6 本章小结 | 第116-117页 |
| 第六章 风电齿轮箱智能状态监测与故障诊断研究 | 第117-135页 |
| 6.1 引言 | 第117-118页 |
| 6.2 支持向量机的基本原理 | 第118-122页 |
| 6.2.1 支持向量机原理 | 第118-120页 |
| 6.2.2 分类支持向量机算法 | 第120-122页 |
| 6.2.3 支持向量机的分类辨识器构建 | 第122页 |
| 6.3 基于支持向量机的风电齿轮箱状态监测方法 | 第122-127页 |
| 6.3.1 数据预处理 | 第122-123页 |
| 6.3.2 信号特征提取及选择 | 第123-126页 |
| 6.3.3 数据归一化 | 第126-127页 |
| 6.4 基于支持向量机的风电齿轮箱状态监测实例分析 | 第127-134页 |
| 6.4.1 训练特征的选取与对比 | 第127-131页 |
| 6.4.2 核函数的选择及参数优化 | 第131-134页 |
| 6.5 本章小结 | 第134-135页 |
| 第七章 总结与展望 | 第135-139页 |
| 7.1 主要工作和结论 | 第135-136页 |
| 7.2 展望 | 第136-139页 |
| 参考文献 | 第139-153页 |
| 攻博期间发表和录用的论文、专利及参加科研情况 | 第153-154页 |
