后非線性盲源分離算法及其應(yīng)用研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械在核電廠中大多承擔(dān)動力輸送和能量轉(zhuǎn)換等重要功用，是核電廠中主要的振動來源之一。這類設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行狀態(tài)下部件高速運(yùn)轉(zhuǎn)，易發(fā)生老化，一旦發(fā)生故障會造成嚴(yán)重的后果，其運(yùn)行狀態(tài)與產(chǎn)生的振動信號之間具有較為密切的關(guān)系。因此，振動信號分析在核電廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中占有重要地位。實(shí)際測得的振動信號并非來自單一振動源的信號，而是來自多個未知振動源的復(fù)雜混合信號。進(jìn)行振動信號分析前需要進(jìn)行振動源識別，以區(qū)分振動信號來源。
　　盲源

2、分離（Blind Source Separation, BSS）是一種在源信號和信號間的混合方式均未知的情況下，根據(jù)某些條件和假設(shè)，從監(jiān)測到的混合信號中分離出源信號的有效方法。在本研究中，建立了基于BSS技術(shù)的多級離心泵振動噪聲源有效識別的方法。針對多級離心泵等復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備發(fā)出的振動信號特點(diǎn)不明確、觀測信號混合方式較復(fù)雜等特點(diǎn)，在充分研究了BSS模型、獨(dú)立性判據(jù)及學(xué)習(xí)算法基礎(chǔ)上，選擇了后非線性混合模型作為研究的基礎(chǔ)，研究并對比了JAD

3、E-SOBI聯(lián)合算法和基于負(fù)熵的FastICA算法兩種線性BSS算法，選擇JADE-SOBI聯(lián)合算法應(yīng)用到后非線性BSS的線性化環(huán)節(jié)中。研究了基于最小化互信息的多層感知器算法和幾何算法兩種后非線性 BSS算法并分別進(jìn)行了優(yōu)化，用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)這兩種算法并各自實(shí)現(xiàn)了對后非線性混合信號的分離。
　　根據(jù)核動力系統(tǒng)用泵類型及布置特點(diǎn)，選取臥式節(jié)段型多級離心泵作為分析對象，為了獲得多級離心泵的振動特征和信號，運(yùn)用有限元方法對其進(jìn)行了

4、靜力結(jié)構(gòu)和動力學(xué)分析，首先運(yùn)用Pro/Engineer建立多級離心泵的三維模型，運(yùn)用ANSYS Workbench中的相關(guān)模塊分析得到了多級離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的最大應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生位置，前6階模態(tài)的固有頻率、以及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各主要部件的振動情況，并合理布置測點(diǎn)獲取了振動仿真信號。基于后非線性模型獲得了混合信號，并用上述后非線性BSS算法進(jìn)行了成功分離，結(jié)合研究過程中所有仿真分離試驗(yàn)的實(shí)施過程和結(jié)果，分析了兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出了下一步的改