机械工程研究生综合实验平台建设与实践 被引量：2

1

作者 谷立臣 刘沛津 +1 位作者 孙昱 许睿 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第5期16-20,共5页

针对目前机械工程专业研究生教学及科研训练培养过程中实验环节缺乏且系统性、专业性不强等问题,首先分析了建设研究生专业综合实验平台的必要性,然后提出以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术综合实验平台的思路和方法,最后... 针对目前机械工程专业研究生教学及科研训练培养过程中实验环节缺乏且系统性、专业性不强等问题,首先分析了建设研究生专业综合实验平台的必要性,然后提出以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术综合实验平台的思路和方法,最后通过机电液系统综合实验平台的研发过程、功能特点及应用实例说明了以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术综合实验平台的可行性和实用性。 展开更多

关键词 机械工程 综合实验平台 专业基础理论 专业核心技术 机电液系统

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考虑油液特性的齿轮泵内部流场仿真分析研究 被引量：6

2

作者 赵鹏军 谷立臣 +1 位作者 焦龙飞 孙昱 《机床与液压》 北大核心 2017年第19期148-152,169,共6页

为提高液压动力系统的可靠性和性能的稳定性,运用FLUENT软件对齿轮泵的二维内部流场进行了瞬态仿真分析,研究了油液的压缩性、黏度等特性对齿轮泵内部流场以及泵出口压力和流量脉动的影响。仿真结果表明:齿轮泵在运转过程中,内部油液的... 为提高液压动力系统的可靠性和性能的稳定性,运用FLUENT软件对齿轮泵的二维内部流场进行了瞬态仿真分析,研究了油液的压缩性、黏度等特性对齿轮泵内部流场以及泵出口压力和流量脉动的影响。仿真结果表明:齿轮泵在运转过程中,内部油液的密度、黏度、温度和压力等随环境工况改变发生变化;在齿轮啮合处,油液会发生明显的气穴现象;在转速为600 r/min,负载压力为2.5 MPa时,泵出口的流量脉动特征值较不考虑时增大了1.2倍;经试验验证,泵出口压力脉动动态误差在4.2%以内,为开展齿轮泵的减振降噪及优化设计等方面的研究提供了有效的工具。 展开更多

关键词 齿轮泵 内部流场分析 油液特性 流量脉动 减振降噪

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基于FLUENT的轴向柱塞泵综合性能研究 被引量：3

3

作者 焦龙飞 谷立臣 +2 位作者 许睿 郭佳 王柯渊 《机床与液压》 北大核心 2016年第21期114-118,共5页

为提高柱塞泵的容积效率、减少振动和噪声、延长工作寿命,合理地确定柱塞泵工作转速范围。运用FLUENT对轴向柱塞泵的运动特性进行仿真分析,研究了柱塞泵的转速和负载与脉动、效率、噪声三者之间的关系。仿真结果表明:柱塞泵的容积效率... 为提高柱塞泵的容积效率、减少振动和噪声、延长工作寿命,合理地确定柱塞泵工作转速范围。运用FLUENT对轴向柱塞泵的运动特性进行仿真分析,研究了柱塞泵的转速和负载与脉动、效率、噪声三者之间的关系。仿真结果表明:柱塞泵的容积效率随着转速升高而升高,随着负载增大而减小;流量脉动率随着负载的增大而增大,随着转速的增大而减小;噪声随负载和转速的增大而增大。仿真结果与实验结果基本吻合,通过实验数据验证了仿真分析的准确性,为柱塞泵动力学建模以及机电液系统全局性能仿真分析提供了可信方法。 展开更多

关键词 轴向柱塞泵 容积效率 转速 流量脉动 噪声

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基于频域能量特征的故障分类方法研究 被引量：7

4

作者 刘泽华 谷立臣 《液压与气动》 北大核心 2007年第3期67-70,共4页

该文针对现有频域分析方法的不足,利用小波包分解具有任意的时间-频率局域化特性,给出一种对信号进行多频段能量特征提取以及主分析频段的细化能量特征提取新技术,在此基础上将能量容差概念引入ART1神经网络;进而提出了基于小波包分解与... 该文针对现有频域分析方法的不足,利用小波包分解具有任意的时间-频率局域化特性,给出一种对信号进行多频段能量特征提取以及主分析频段的细化能量特征提取新技术,在此基础上将能量容差概念引入ART1神经网络;进而提出了基于小波包分解与ART1神经网络相结合的故障分类方法。液压动力系统电流信号的诊断实例证明该方法有效、可靠。 展开更多

关键词 小波包分解 能量容差法 电流信号 故障分类

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模糊及PID控制在变转速液压动力源流量控制中的应用研究 被引量：10

5

作者 谷立臣 祁泽林 李贾宝 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第4期29-33,共5页

针对变转速液压系统存在动态响应慢、非线性、控制精度低等问题,特别是负载快速多变时,流量和压力之间产生强耦合,流量控制会出现时变性和不稳定性,采用常规PID控制无法取得理想控制效果。因此结合模糊控制原理,基于LabVIEW测控平台,提... 针对变转速液压系统存在动态响应慢、非线性、控制精度低等问题,特别是负载快速多变时,流量和压力之间产生强耦合,流量控制会出现时变性和不稳定性,采用常规PID控制无法取得理想控制效果。因此结合模糊控制原理,基于LabVIEW测控平台,提出以液压动力源输出流量为控制量的模糊控制策略,对不同典型工况下流量的精确控制进行实验研究,并将液压动力系统在两种控制方法下的动态响应特性、控制精度和稳定性等进行了对比分析评价。结果表明:所提模糊控制策略实际控制效果较好,两种控制方式下的动态响应特性相近,但模糊控制具有更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 变转速 强耦合 流量控制 模糊控制 鲁棒性

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耐火物料泵送湿喷机液压系统压力冲击仿真研究

6

作者 张刚 谷立臣 +1 位作者 孙昱 何欣荣 《耐火材料》 CAS 北大核心 2012年第6期466-470,共5页

利用AMESim软件针对耐火物料湿喷机液压系统正常工况下全局动态特性进行理论研究,利用仿真方法分析系统中存在的压力冲击问题及产生原因。在不改变系统原有结构的基础上,提出通过改变蓄能器工作参数和增加软管的方法来改善系统冲击问题... 利用AMESim软件针对耐火物料湿喷机液压系统正常工况下全局动态特性进行理论研究,利用仿真方法分析系统中存在的压力冲击问题及产生原因。在不改变系统原有结构的基础上,提出通过改变蓄能器工作参数和增加软管的方法来改善系统冲击问题,并建立元件数学模型以确定其工作参数;采用优化后的全局模型进一步验证了方案的可行性,使液压系统降低了压力冲击与脉动,提高了整机性能,为实际样机研制提供理论指导。 展开更多

关键词 耐火物料湿喷机 压力冲击 蓄能器 AMESIM软件

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柱塞泵故障的阈值自适应诊断方法研究 被引量：2

7

作者 罗恒星 谷立臣 +2 位作者 许睿 焦龙飞 赵鹏军 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第12期5-10,共6页

为准确诊断轴向柱塞泵故障,避免因负载工况变化导致的虚警误判,提出多特征参量阈值自适应故障诊断方法。研究了该方法特征参量的选取、阈值区间的确定及变载工况下阈值自适应计算,定性地分析了该型柱塞泵的振动特性及故障机理,揭示了柱... 为准确诊断轴向柱塞泵故障,避免因负载工况变化导致的虚警误判,提出多特征参量阈值自适应故障诊断方法。研究了该方法特征参量的选取、阈值区间的确定及变载工况下阈值自适应计算,定性地分析了该型柱塞泵的振动特性及故障机理,揭示了柱塞泵主要故障模式下的振动信号特征规律,实验结果表明,阈值自适应故障诊断方法能准确检测变负载工况下的柱塞泵配流盘磨损故障,为开展轴向柱塞泵可靠性评估及故障诊断研究提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 轴向柱塞泵 阈值自适应 故障诊断 变负载工况

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三相永磁同步电机拖动的液压系统性能仿真研究 被引量：2

8

作者 吴振松 蔡向朝 +2 位作者 谷立臣 李祥阳 赵松 《机床与液压》 北大核心 2019年第11期142-146,79,共6页

由电机拖动的液压系统具有可靠性好、调速方便、效率高等优点,而三相永磁同步电机拖动的液压系统较异步电机拖动的液压系统在效率及调速精度方面更优越,在建立由三相永磁同步电机拖动的液压系统数学模型的基础上,考虑了液压系统中常见... 由电机拖动的液压系统具有可靠性好、调速方便、效率高等优点,而三相永磁同步电机拖动的液压系统较异步电机拖动的液压系统在效率及调速精度方面更优越,在建立由三相永磁同步电机拖动的液压系统数学模型的基础上,考虑了液压系统中常见的油液黏温黏压特性、有效体积弹性模量和非线性摩擦力等3种非线性因素,使用Matlab/Simulnk软件分析了系统参量变化时系统的性能改变情况。通过仿真实验,验证了模型的正确性和有效性,为开展永磁同步电机拖动的液压系统性能研究提供了参考。 展开更多

关键词 永磁同步电机 液压系统 性能仿真 弹性模量 非线性因素

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基于电信号融合的电机运行状态在线识别技术 被引量：2

9

作者 谭欣 刘沛津 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第11期71-73,78,共4页

利用电信号融合理论可以达到在线识别三相电机运行状态的目的。借助融合理论及主分量融合算法,对三相电信号所反映电机的运行状态进行特征量的提取,实现对电机运行工况及典型故障的在线识别。在此基础之上,开发了基于Lab VIEW的电机运... 利用电信号融合理论可以达到在线识别三相电机运行状态的目的。借助融合理论及主分量融合算法,对三相电信号所反映电机的运行状态进行特征量的提取,实现对电机运行工况及典型故障的在线识别。在此基础之上,开发了基于Lab VIEW的电机运行状态在线识别软件,借助液压动力系统,完成了电机工况的在线监测及故障诊断实验,验证了该技术的稳定性、快速性和实用性,为电机运行状态在线识别技术的研究提供了新理论、新方法。 展开更多

关键词 三相电信号 PCA算法 图形化融合 在线识别

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基于对向传播神经网络的液压动力系统故障分类方法研究

10

作者 李敏哲 贺利乐 +1 位作者 谷立臣 杨军社 《液压与气动》 北大核心 2009年第5期39-44,共6页

以液压动力系统为研究对象,利用频谱分析法,提取蕴含在电流信号中反映系统运行状态的特征信息,并将CPN(对向传播)神经网络引入液压动力系统,进而提出了一种基于CPN神经网络的液压动力系统故障分类方法。实验研究和应用分析表明:CPN神经... 以液压动力系统为研究对象,利用频谱分析法,提取蕴含在电流信号中反映系统运行状态的特征信息,并将CPN(对向传播)神经网络引入液压动力系统,进而提出了一种基于CPN神经网络的液压动力系统故障分类方法。实验研究和应用分析表明:CPN神经网络在故障分类中具有较强的鲁棒性、泛化性能好、学习样本数量要求相对较低等诸多优点,对于提高液压动力系统故障的分类识别性能是实用有效的。 展开更多

关键词 CPN神经网络 液压动力系统 电流信号 故障分类

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油液特性对柱塞泵流量脉动影响的仿真分析 被引量：12

11

作者 高彦军 谷立臣 焦龙飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1333-1338,共6页

为研究油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的作用规律,对比分析了油液的压缩性、黏性、含气量和流动状态与柱塞泵流量脉动之间的关系,运用FLUENT流场仿真软件对轴向柱塞泵的运动特性进行模拟。数值仿真结果表明:压缩性对泵源流量脉动的影响最... 为研究油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的作用规律,对比分析了油液的压缩性、黏性、含气量和流动状态与柱塞泵流量脉动之间的关系,运用FLUENT流场仿真软件对轴向柱塞泵的运动特性进行模拟。数值仿真结果表明:压缩性对泵源流量脉动的影响最大,油液黏性的影响次之,含气量的影响较小,流动状态的影响最小,以上因素的影响程度占油液特性影响的比例分别为86.8%、9.45%、3.59%、0.16%;油液的黏性对泵容积效率的影响最大,压缩性的影响次之,含气量的影响较小,流动状态的影响最小。模型的准确性得到了实验验证,为开展柱塞泵动力学建模以及机电液系统全局耦合性能仿真分析提供了理论依据。 展开更多

关键词 轴向柱塞泵 流量脉动 容积效率 压缩性 油液黏性 流场仿真

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油液压缩性影响柱塞泵容积效率的机理分析 被引量：6

12

作者 焦龙飞 谷立臣 +1 位作者 许睿 罗恒星 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期704-710,共7页

为揭示油液压缩性对轴向柱塞泵容积效率的影响机理,在考虑由于压缩性引起的困油和压缩容积损失的基础上,建立了描述柱塞泵容积效率的数学模型。基于建立的数学模型利用FLUENT对柱塞泵内部流场进行了仿真分析,分析结果表明:困油与压缩容... 为揭示油液压缩性对轴向柱塞泵容积效率的影响机理,在考虑由于压缩性引起的困油和压缩容积损失的基础上,建立了描述柱塞泵容积效率的数学模型。基于建立的数学模型利用FLUENT对柱塞泵内部流场进行了仿真分析,分析结果表明:困油与压缩容积损失随着压力和转速的升高而增大,因油液压缩损失的容积效率在总容积效率损失中的比重随着转速和负载的增大而增大。仿真与实验结果基本吻合,相对误差小于2.1%,验证了机理的正确性。 展开更多

关键词 轴向柱塞泵 压缩性 困油现象 数学模型 容积效率

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轴向柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法 被引量：12

13

作者 许睿 谷立臣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期382-390,共9页

针对轴向柱塞泵效率特性机理分析不够深入、全工况下机理模型精度差,提出一种基于力学正反问题的柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法。首先考虑油液可压缩性导致的容积损失和倾覆力矩作用下形成的柱塞副库伦摩擦力,建立了流量、转矩损... 针对轴向柱塞泵效率特性机理分析不够深入、全工况下机理模型精度差,提出一种基于力学正反问题的柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法。首先考虑油液可压缩性导致的容积损失和倾覆力矩作用下形成的柱塞副库伦摩擦力,建立了流量、转矩损失机理模型;然后分析了系统参数非线性变化规律,在此基础上利用试验数据拟合机理模型中复合参数经验公式;最后导出柱塞泵效率特性半经验参数化模型。对比分析表明:复合参数经验公式显著提高了机理模型精度,流量、转矩损失半经验参数化模型平均相对误差分别为3%和1%。结果分析表明:复合参数以及对应损耗能量比重直观反映了柱塞泵效率特性,极限工况下柱塞泵效率下降以及容积效率和机械效率无法再次提升的根本原因在于油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数的急剧变化。 展开更多

关键词 轴向柱塞泵 效率特性 半经验参数化模型 参数识别

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基于油液特征模型的外啮合齿轮泵数值仿真分析 被引量：8

14

作者 高彦军 谷立臣 焦龙飞 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第8期209-212,共4页

为研究油液的物理特性对齿轮泵脉动及噪声的影响机理,运用FLUENT对齿轮泵的二维内部流场进行模拟研究,对比分析了有无油液的压缩性、粘度对齿轮泵内部流场及泵出口脉动的影响。仿真结果表明:考虑压缩性较不考虑压缩性时,流量脉动系数增... 为研究油液的物理特性对齿轮泵脉动及噪声的影响机理,运用FLUENT对齿轮泵的二维内部流场进行模拟研究,对比分析了有无油液的压缩性、粘度对齿轮泵内部流场及泵出口脉动的影响。仿真结果表明:考虑压缩性较不考虑压缩性时,流量脉动系数增大了3.43%,压力脉动系数增大0.2%;考虑粘度变化较不考虑粘度变化时,流量脉动系数减小1.54%,压力脉动系数减小0.08%;考虑油液特征模型较不考虑时噪声增大了2.7d B。仿真与实验结果相吻合,为开展齿轮泵的非线性流体动力学及减振降噪等方面的研究提供了理论依据。 展开更多

关键词 齿轮泵 油液特征 脉动特性 减振降噪 数值仿真

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轴向柱塞泵全局耦合动力学建模 被引量：10

15

作者 许睿 谷立臣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期369-376,共8页

轴向柱塞泵内部子系统强耦合作用下柱塞泵呈明显的全局耦合特性,而柱塞泵传统局部动力学模型普遍存在恒压力、定转速等假设条件,缺乏对全局耦合特性的综合分析能力,为此在分析子系统间结构关系及耦合情况的基础上,提出一种基于数组的键... 轴向柱塞泵内部子系统强耦合作用下柱塞泵呈明显的全局耦合特性,而柱塞泵传统局部动力学模型普遍存在恒压力、定转速等假设条件,缺乏对全局耦合特性的综合分析能力,为此在分析子系统间结构关系及耦合情况的基础上,提出一种基于数组的键合图建模方法,建立了斜盘式轴向柱塞泵键合图模型。进行了柱塞-滑靴子系统摩擦学-动力学耦合机理分析,并定义能量损耗因子,综合包含非线性因素的各子系统动力学方程参数,最终导出柱塞泵全局耦合动力学模型。对模型进行了仿真,仿真结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性和正确性。 展开更多

关键词 轴向柱塞泵 全局耦合 功率键合图 动力学模型

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基于小波包的柱塞泵压力脉动信号提取与分析 被引量：7

16

作者 赵鹏军 谷立臣 +1 位作者 孙昱 李瑞 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期161-164,共4页

为解决泵控马达系统在运行过程中由于耦合效应所导致的运行状态信息难以有效提取的问题,在对泵与马达压力脉动信号耦合机理分析的基础上,提出利用小波包对压力脉动信号进行分解与重构并通过不同工况下的实验验证了该方法能有效、实时提... 为解决泵控马达系统在运行过程中由于耦合效应所导致的运行状态信息难以有效提取的问题,在对泵与马达压力脉动信号耦合机理分析的基础上,提出利用小波包对压力脉动信号进行分解与重构并通过不同工况下的实验验证了该方法能有效、实时提取柱塞泵压力脉动信号,同时基于实验数据表明:压力脉动幅值随负载压力的增大而增大,且有随转速升高先减小而后增加的现象。 展开更多

关键词 泵控马达液压系统 耦合 小波包 压力脉动

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霍尔传感器状态监测电路的设计及其应用 被引量：8

17

作者 王楠 谷立臣 《中国测试》 CAS 2009年第5期73-76,共4页

针对一般电流、电压互感器存在体积大、精度不高、使用不便的缺点,而霍尔传感器具有精度高、线性好、频带宽、响应快等优点的情况,以霍尔效应原理为基础,霍尔传感器为对象,设计了霍尔传感器状态监测电路并制作了相应的电路板。该电路板... 针对一般电流、电压互感器存在体积大、精度不高、使用不便的缺点,而霍尔传感器具有精度高、线性好、频带宽、响应快等优点的情况,以霍尔效应原理为基础,霍尔传感器为对象,设计了霍尔传感器状态监测电路并制作了相应的电路板。该电路板能同时分别监测三路电流和电压量,且测量电阻可根据实际工况随时更换,具有体积小(13×10 cm)、方便、快捷的特点。最后用其进行了液压动力系统状态监测实验,并与一般电流互感器的测量结果作了对比分析。结果表明,设计的电路合理,制作的电路板工程实用价值较好。 展开更多

关键词 状态监测 霍尔传感器 液压动力系统 解调 HILBERT变换

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基于DSP的液压设备电参量数据采集系统设计 被引量：8

18

作者 彭莉峻 谷立臣 刘沛津 《电测与仪表》 北大核心 2010年第5期59-62,67,共5页

基于电机拖动的液压动力系统是反映液压设备运行状态的信息源,其三相电参量能全面反映设备的运行状态,为利用信息融合方法从三相电参量中获取特征信息,必须同步获取三相电流和电压信号;本文设计了基于16位同步采样A/D转换芯片AD73360和T... 基于电机拖动的液压动力系统是反映液压设备运行状态的信息源,其三相电参量能全面反映设备的运行状态,为利用信息融合方法从三相电参量中获取特征信息,必须同步获取三相电流和电压信号;本文设计了基于16位同步采样A/D转换芯片AD73360和TMS320F206的三相电流和电压信号采集系统,解决了三相电参量同步获取问题,其数据精度高,实时性好,为研究和开发电机拖动设备的状态监测及故障诊断系统提供了硬件支持。 展开更多

关键词 TMS320F206 数据采集 霍尔电信号传感器 液压动力系统

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虚拟仪器在液压动力系统压力测试中的应用 被引量：4

19

作者 杨丽娜 谷立臣 《中国测试》 CAS 2009年第4期94-96,共3页

利用基于图形化的编程语言LabVIEW搭建了液压系统压力测试平台,使用多种压力传感器对溢流阀启动和延时关闭过程中系统压力进行测量。结果表明,LabVIEW在信号测试中能够快速的建立起测试平台,使用起来简单方便并能准确的对信号进行采集... 利用基于图形化的编程语言LabVIEW搭建了液压系统压力测试平台,使用多种压力传感器对溢流阀启动和延时关闭过程中系统压力进行测量。结果表明,LabVIEW在信号测试中能够快速的建立起测试平台,使用起来简单方便并能准确的对信号进行采集和分析;压电式压力传感器的动特性好,适于对瞬时变化的信号测量,电阻应变式压力传感器适于稳态信号的测量,但从安装方式和测试成本来看,电阻应变计更适合液压设备动态压力信号现场监测。 展开更多

关键词 虚拟仪器 LabVIEW系统 测试系统 压力传感器 现场监测

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在线监测电机功率状态的图形识别方法 被引量：19

20

作者 谷立臣 刘沛津 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期100-108,16,共9页

以交流电机及其拖动系统运行状态在线识别以及功率优化控制为研究目标,基于李萨如方法将交流电机定子三相电流和电压提供的幅值、相位、相间和相序信息融合成李萨如动态图形,由数学分析论证推导出李萨如图形面积、外接矩形面积、摆动角... 以交流电机及其拖动系统运行状态在线识别以及功率优化控制为研究目标,基于李萨如方法将交流电机定子三相电流和电压提供的幅值、相位、相间和相序信息融合成李萨如动态图形,由数学分析论证推导出李萨如图形面积、外接矩形面积、摆动角度等特征量与电机功率之间的函数关系,通过计算李萨如图特征量生成表示电机功率变化状态的功率圆图形,实现了电机功率状态、拖动系统运行工况在线监测的图形识别技术。试验结果表明:李萨如图形及生成的功率圆图形可以在线表示电机的有功、无功和视在功率的动态变化过程以及设备负荷与电机的功率匹配过程;通过李萨如图形摆动角度可以识别电机加载、减载、冲击、过载保护以及电动和发电等典型工况。 展开更多

关键词 信息融合 李萨如图形 交流电机:功率状态监测

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