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优化数据生成算法的往复压缩机故障诊断研究
1
作者 王鹏 李颖 +1 位作者 王金东 巴鹏 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期133-138,共6页
为解决实际生产中存在的往复压缩机故障信息样本缺失、样本不平衡等引起的长尾分布所造成故障诊断不准确的问题,提出一种基于经优化的对抗生成网络(Generative Adversarial Network,GAN)的方法,该方法在既保证样本质量又增强样本数量的... 为解决实际生产中存在的往复压缩机故障信息样本缺失、样本不平衡等引起的长尾分布所造成故障诊断不准确的问题,提出一种基于经优化的对抗生成网络(Generative Adversarial Network,GAN)的方法,该方法在既保证样本质量又增强样本数量的情况下,应用改进的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)进行故障诊断分类。首先对往复压缩机一维故障数据进行整理并通过小波变换生成故障时频图;然后构建适应于样本的LS-SAGAN框架模型并利用原始故障时频图训练模型,生成满足实验数量的时频图;最后通过经天鹰算法优化CNN进行快速准确的故障诊断。将实验方法与其他方法进行效果对比验证,结果表明,所提方法在故障诊断中的平均准确率达到99.6%,相较其他分类方法分类效果明显提高。 展开更多
关键词 故障诊断 往复压缩机 LS-SAGAN 卷积神经网络
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某大功率往复压缩机气缸阀孔开裂分析与对策
2
作者 王立辉 李纪朋 +4 位作者 张勇 唐波 杨家林 张发奎 唐仪军 《压缩机技术》 2025年第1期60-64,共5页
针对某现场往复压缩机大直径气缸阀孔出现的裂纹,通过气缸和螺纹牙及其螺柱的材质化学成分、金相组织和断面微观分析,以及强度和硬度检测,并基于有限元分析模型的计算分析,以期弄清气缸和螺纹孔产生裂纹的根本原因和提出相应的改进措施... 针对某现场往复压缩机大直径气缸阀孔出现的裂纹,通过气缸和螺纹牙及其螺柱的材质化学成分、金相组织和断面微观分析,以及强度和硬度检测,并基于有限元分析模型的计算分析,以期弄清气缸和螺纹孔产生裂纹的根本原因和提出相应的改进措施。结果表明:该压缩机气缸、活塞杆和活塞的材质分别为耐磨铸铁(HT250)、合金钢和铸铁,其材料的理化性能和强度性能符合标准要求;4个一级压缩缸(左/右斜)排气阀螺栓孔处有12处裂纹属于脆韧性开裂;在螺柱施加了超过600Nm预紧扭矩,导致壁厚较薄的螺孔处局部应力集中,超过了缸体和螺孔材料的抗拉强度,从而导致其脆性开裂。基于失效原因和有限元数值分析结果,提出了在该压缩机气缸螺柱上施加280Nm预紧扭矩,同时增加气阀安装螺纹孔处的壁厚、相邻气阀内壁增加十字筋、增加气阀与阀孔配合间隙的改进措施,实施后改问题再未发生,机组安全平稳连续运行,状况良好。 展开更多
关键词 往复压缩机 气缸 裂纹 有限元数值分析 改进措施
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基于K-PSO和StOMP的往复压缩机激振信号盲源分离
3
作者 王金东 马智超 +2 位作者 赵海洋 李彦阳 张宇 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期228-234,共7页
在当前信号的盲源分离中,传统“两步法”易陷入局部最优解,并且其准确率会随采集信号数的增加或稀疏性的降低而大幅下降。针对上述问题,提出一种结合K均值-粒子群(K-PSO)和分段正交匹配追踪(StOMP)的稀疏分量分析方法。对采集信号执行K... 在当前信号的盲源分离中,传统“两步法”易陷入局部最优解,并且其准确率会随采集信号数的增加或稀疏性的降低而大幅下降。针对上述问题,提出一种结合K均值-粒子群(K-PSO)和分段正交匹配追踪(StOMP)的稀疏分量分析方法。对采集信号执行K均值聚类算法,将产生的结果反馈至PSO聚类中估计混合矩阵。在获得混合矩阵后,将其源信号矩阵转化成列数为1的向量,再通过分段正交匹配追踪算法重构源信号。将实测的往复压缩机正常信号和3种单一故障信号混合成2种复合故障信号,并对复合故障信号进行试验验证。结果表明:在计算时间方面,相较模糊C均值聚类(0.335 s)和K均值聚类(0.299 s),尽管K-PSO聚类方法牺牲了一部分效率(1.561 s),但在总体角度偏差和归一化均方根误差方面表现更优,具有更好的估计精度;相较最短路径法(0.123 s),StOMP算法同样牺牲效率(2.031 s),却获得更佳的相关系数和均方根误差,表现更好的分离重构能力。这说明,该方法在盲源分离中具有可行性和实际应用价值。 展开更多
关键词 往复压缩机 欠定盲源分离 K均值聚类 粒子群算法 分段正交匹配追踪
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基于特征融合的往复式压缩机气阀故障诊断
4
作者 王康 宋朝琪 +4 位作者 聂方 袁宗泽 任护国 尧阳烽 余永华 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期151-156,共6页
针对仅依靠单一信号难以准确诊断气阀故障且缺乏多参数综合利用的气阀故障诊断方法的问题,提出一种基于t-分布随机近邻嵌入(t-SNE)特征降维融合的往复式压缩机气阀故障诊断方法。以某型四级高压往复式压缩机为研究对象,通过故障模拟试... 针对仅依靠单一信号难以准确诊断气阀故障且缺乏多参数综合利用的气阀故障诊断方法的问题,提出一种基于t-分布随机近邻嵌入(t-SNE)特征降维融合的往复式压缩机气阀故障诊断方法。以某型四级高压往复式压缩机为研究对象,通过故障模拟试验获取进、排气阀不同典型故障下的热力参数和声发射信号,利用t-SNE降维算法将不同信号源提取的高维特征参数融合降维,并基于K-近邻算法(KNN)构建气阀故障诊断模型。结果表明:与其他降维算法相比,经t-SNE降维后,同类样本的类内距离小,不同类型故障样本类间距离较大,可以有效区分进排气阀的各类故障;多信号特征融合降维后,基于KNN分类算法构建的气阀故障诊断模型能有效识别气阀故障,其准确率为100%。 展开更多
关键词 气阀 故障诊断 t-分布随机近邻嵌入 特征融合 K-近邻算法
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离子液体氢气压缩机整机系统动力学特性仿真分析
5
作者 曲殿君 魏双会 +2 位作者 张鑫 赵强 王增丽 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期201-210,共10页
针对离子液体氢气压缩机中,液压驱动和氢气增压复杂耦合引起的整机系统动力平衡困难以及振动噪声问题,基于SimulationX设计构建了三级离子液体氢气压缩机的多系统耦合动力学分析模型,对氢气增压系统和液压驱动系统的瞬态动力学特性开展... 针对离子液体氢气压缩机中,液压驱动和氢气增压复杂耦合引起的整机系统动力平衡困难以及振动噪声问题,基于SimulationX设计构建了三级离子液体氢气压缩机的多系统耦合动力学分析模型,对氢气增压系统和液压驱动系统的瞬态动力学特性开展研究。通过多周期仿真,得到液压油和氢气作用下活塞启动阶段和稳定运行阶段的动力学特性;计算曲轴切向和法向合力,分析各级活塞力对曲轴不平衡性的影响;在变工况条件下运行系统,研究不同进气压力下电机的转速不均匀系数。计算结果表明:气阀开度的频繁变化和液压油的可压缩性会引起压缩活塞速度波动,活塞在上、下止点处会发生合外力突变,减小二级活塞力可有效提高曲轴平衡性;在进气压力由30 bar下降到15 bar过程中,各工况下电机转速不均匀系数均小于1%,且压力变化会导致系统运行不稳定,从而影响系统耗能。研究结果可为离子液体氢气压缩机的设计优化提供参考。 展开更多
关键词 氢气压缩机 氢气增压系统 液压驱动系统 多系统耦合 瞬态动力学特性
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基于联合仿真的二冲程发动机动态特性研究
6
作者 虞启辉 张立从 耿延歧 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期15-20,共6页
二冲程发动机作为油动无人机的核心动力部分,其振动情况直接影响着油动无人机的可靠性,因此有必要对二冲程发动机动态特性进行研究。连杆是发动机的主要传力构件,其动态特性对发动机的运转状态起决定性作用,基于此以某型二冲程航空发动... 二冲程发动机作为油动无人机的核心动力部分,其振动情况直接影响着油动无人机的可靠性,因此有必要对二冲程发动机动态特性进行研究。连杆是发动机的主要传力构件,其动态特性对发动机的运转状态起决定性作用,基于此以某型二冲程航空发动机为原型,搭建了联合仿真平台对其进行动力学仿真,得到了连杆的受力情况,随后以连杆所受的最大力为载荷条件对连杆进行了预应力模态分析和谐响应分析。从预应力模态分析中得知连杆变形主要以弯曲和扭转为主,杆身位置变形最大,为连杆的薄弱环节,考虑对其进行渗碳和喷丸处理;对连杆的谐响应分析得到了杆身在X、Y和Z方向的振幅-频率曲线,确定连杆在第1阶和第2阶模态频率处容易发生共振,建议避免连杆在该激励频率附近工作,为连杆的优化和发动机的减振提供了理论依据。 展开更多
关键词 二冲程发动机 连杆 振动 预应力模态分析 谐响应分析
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多转速下隔膜压缩机传动部件强度分析
7
作者 谌小倩 孙崇洲 +2 位作者 张霄 何志龙 杨能源 《压缩机技术》 2025年第1期7-12,共6页
氢能产业快速发展,隔膜压缩机市场迎来重大发展机遇,高速化是隔膜压缩机的重要发展方向,转速提升后对传动部件强度造成的影响直接关系到压缩机的性能和寿命。基于Ansys Workbench软件,将瞬态动力学运用在隔膜压缩机传动部件中,分析等效... 氢能产业快速发展,隔膜压缩机市场迎来重大发展机遇,高速化是隔膜压缩机的重要发展方向,转速提升后对传动部件强度造成的影响直接关系到压缩机的性能和寿命。基于Ansys Workbench软件,将瞬态动力学运用在隔膜压缩机传动部件中,分析等效应力随转角的变化,并研究转速对等效应力的影响。结果表明曲轴、十字头销的最大等效应力在转角290°下出现,连杆的最大等效应力在转角180°下出现,十字头体、十字头衬套的最大等效应力在转角360°下出现。在300~700 r/min的转速范围内,曲轴的最大等效应力会随着转速的提高而逐渐减小。在等效应力的基础上进行疲劳分析,结果表明:该传动部件的强度符合设计要求。 展开更多
关键词 隔膜压缩机 传动部件 瞬态动力学 等效应力 疲劳分析 转速
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基于AMESim的汽车悬架用空气泵建压过程仿真与分析
8
作者 倪萌 张铁柱 +3 位作者 鲁力群 武晓 杨金龙 柏鑫 《机械工程师》 2025年第2期51-56,共6页
以汽车空气悬架用两级活塞式空气泵为研究对象,利用AMESim软件对空气泵进行了建模和仿真。通过对其工作过程的仿真分析,得到了空气泵工作过程中活塞受力、缸内压力、气阀开度等动态特性曲线,分析了建压过程中直流电动机的工作特性,研究... 以汽车空气悬架用两级活塞式空气泵为研究对象,利用AMESim软件对空气泵进行了建模和仿真。通过对其工作过程的仿真分析,得到了空气泵工作过程中活塞受力、缸内压力、气阀开度等动态特性曲线,分析了建压过程中直流电动机的工作特性,研究了空气泵进排气阀开启压差、储气罐传热系数对于建压时间的影响。仿真结果表明,二级气缸进气阀开启压差越大,建压时间越长;储气罐传热系数越小,建压时间越短。 展开更多
关键词 空气悬架 活塞式空气泵 二级压缩 AMESIM 建压时间
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往复式预加氢循环压缩机活塞杆负载特性及疲劳失效研究
9
作者 于洋 王胜利 +2 位作者 方燚 刘世成 范文俊 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期145-151,共7页
针对往复式预加氢循环压缩机活塞杆的负载特性及疲劳性能,建立其在最大拉力/压力工况下活塞杆的负载模型。鉴于解析法在活塞杆疲劳失效中的局限性,提出数值模拟与经验公式相结合的活塞杆强度校核方法。以某大型往复压缩机活塞杆断裂失... 针对往复式预加氢循环压缩机活塞杆的负载特性及疲劳性能,建立其在最大拉力/压力工况下活塞杆的负载模型。鉴于解析法在活塞杆疲劳失效中的局限性,提出数值模拟与经验公式相结合的活塞杆强度校核方法。以某大型往复压缩机活塞杆断裂失效为例,采用有限元法计算活塞体和活塞杆之间的预紧力及其变形量,精确求解活塞和活塞杆柔度系数,计算活塞在最大综合拉力/压力位置时活塞杆预紧失效杆段的静强度安全系数、拉压疲劳应力幅安全系数和最大应力安全系数,分析了活塞杆的疲劳失效原因并提出了优化改进方案。结果表明:通过有限元计算的活塞杆最大应力位置出现在断裂处,即加热盲孔的末端;适当降低活塞杆与活塞体之间预紧力时,活塞杆失效杆段的拉压疲劳应力幅安全系数与最大应力安全系数均有所提升,由初始的14.32和1.78提高到优化后的14.64和1.86。 展开更多
关键词 预加氢循环压缩机 负载模型 断裂失效 预紧力 柔度系数
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多晶硅生产中活塞压缩机的故障分析及优化策略研究
10
作者 杜俊平 路向飞 杨永刚 《有色设备》 2025年第1期74-78,共5页
在多晶硅生产过程中,氢气、氯硅烷等关键工艺气体的加压环节主要依赖于活塞压缩机。本文系统阐述了活塞压缩机的结构特性,并针对某多晶硅生产企业所使用的活塞压缩机在生产中常见3类故障的原因进行了统计和分析,提出了降低压缩介质粉尘... 在多晶硅生产过程中,氢气、氯硅烷等关键工艺气体的加压环节主要依赖于活塞压缩机。本文系统阐述了活塞压缩机的结构特性,并针对某多晶硅生产企业所使用的活塞压缩机在生产中常见3类故障的原因进行了统计和分析,提出了降低压缩介质粉尘量、提高填料密封效率、强化操作管理能力以及优化设备合理选型4个方面的优化措施。实施结果表明,这些措施有效降低了活塞压缩机的故障率,降幅达到83.33%,显著提升了多晶硅生产系统的安全性与稳定性,为生产企业带来了显著的安全效益和经济效益。 展开更多
关键词 多晶硅 活塞压缩机 氯硅烷 故障分析 优化措施 安全效益 经济效益
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不同形式压缩机在火炬气回收装置中的应用
11
作者 魏涛 李京 +3 位作者 董姝妙 庞帅 刘晓杰 刘佳 《压缩机技术》 2025年第1期49-54,共6页
火炬气燃烧及放空过程会排放大量CO_(2)和甲烷,这两者是最主要的温室气体。建设火炬气回收装置对火炬气进行回收利用是油气行业控制CO_(2)和甲烷排放的有效手段。在不同火炬气回收方法中,增压方法在油气生产设施中被证明成熟可靠。增压... 火炬气燃烧及放空过程会排放大量CO_(2)和甲烷,这两者是最主要的温室气体。建设火炬气回收装置对火炬气进行回收利用是油气行业控制CO_(2)和甲烷排放的有效手段。在不同火炬气回收方法中,增压方法在油气生产设施中被证明成熟可靠。增压回收方法中的核心设备是火炬气压缩机,不同形式的压缩机都可应用在火炬气回收装置中。文章对几种不同形式的压缩机特点进行了总结与对比,并提出了压缩机选型原则与建议。 展开更多
关键词 温室气体排放 火炬气回收 压缩机选型 螺杆压缩机 液环压缩机 滑片压缩机
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4M50型氢气压缩机一级南缸活塞杆断裂失效分析
12
作者 侯炳颖 《设备管理与维修》 2025年第6期60-64,共5页
对失效的氢气压缩机活塞杆材料进行力学性能、金相组织、扫描电镜等综合分析,结果表明活塞杆失效是因为材料金相组织中存在魏氏组织,降低了材料的力学性能,材料强度低于标准要求,活塞杆在使用过程中承受交变载荷,发生疲劳,最终导致活塞... 对失效的氢气压缩机活塞杆材料进行力学性能、金相组织、扫描电镜等综合分析,结果表明活塞杆失效是因为材料金相组织中存在魏氏组织,降低了材料的力学性能,材料强度低于标准要求,活塞杆在使用过程中承受交变载荷,发生疲劳,最终导致活塞杆断裂失效。 展开更多
关键词 压缩机 活塞 断裂 失效分析
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往复式压缩机中间接筒与曲轴箱的连接螺栓断裂失效分析 被引量：1
13
作者 赵辉 《当代化工》 CAS 2024年第3期736-739,共4页
针对某石化公司重整单元新氢往复压缩机2023年所发生的中间接筒与曲轴箱连接螺栓断裂问题,根据其外观形貌、螺栓材质、螺栓受力情况分析其可能的断裂原因,并从工艺操作、设备安装要求、螺栓紧固方式方面,提出解决方案,保障装置的安稳长... 针对某石化公司重整单元新氢往复压缩机2023年所发生的中间接筒与曲轴箱连接螺栓断裂问题,根据其外观形貌、螺栓材质、螺栓受力情况分析其可能的断裂原因,并从工艺操作、设备安装要求、螺栓紧固方式方面,提出解决方案,保障装置的安稳长满优运行。 展开更多
关键词 往复压缩机 螺栓断裂 控制预紧力
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基于热压解耦的CAES系统的压缩机部分负荷性能分析
14
作者 金鹏 李瑞雄 +1 位作者 王焕然 张秦瑞 《风机技术》 2025年第1期11-15,66,共6页
目前,储能技术是目前解决可再生能源发电难并网的关键技术,而压缩空气储能(CAES)是大规模物理储能最合适的选择之一。压缩空气储能系统在非设计工况下运行会对系统的运行效率产生不利的影响,尤其将绝热压缩和等温压缩相结合,并使用TES... 目前,储能技术是目前解决可再生能源发电难并网的关键技术,而压缩空气储能(CAES)是大规模物理储能最合适的选择之一。压缩空气储能系统在非设计工况下运行会对系统的运行效率产生不利的影响,尤其将绝热压缩和等温压缩相结合,并使用TES储存压缩热的CAES系统的非设计工况比较复杂。因此本文考虑了该系统全设备的变工况模型,揭示了压缩机部分负荷时系统的详细动态性能,并研究了几种操作策略分别在储能阶段和释能阶段对系统变工况性能的影响。结果表明,在储能阶段的操作策略中,系统在部分负荷运行时,系统效率和TES的释热率都随负荷的增大而增大,但在特定情况下,系统效率有下降的趋势。 展开更多
关键词 压缩空气储能 非设计工况 液体活塞 部分负荷
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基于VMD和SSI-COV的往复压缩机的气阀故障诊断
15
作者 张秀珩 林鑫泉 +1 位作者 巴鹏 张善帅 《压缩机技术》 2024年第6期8-12,共5页
气阀故障占总故障的30%以上,并且其振动信号的非线性与不稳定性导致很难对其故障监测。针对气阀故障诊断过程中振动信号非线性与不稳定性导致的诊断精度过低的问题,提出了一种随机子空间法(SSI-COV)进行故障识别。为了实现对压缩机气阀... 气阀故障占总故障的30%以上,并且其振动信号的非线性与不稳定性导致很难对其故障监测。针对气阀故障诊断过程中振动信号非线性与不稳定性导致的诊断精度过低的问题,提出了一种随机子空间法(SSI-COV)进行故障识别。为了实现对压缩机气阀的精确诊断及反应不同故障状态下的频率和结构模态,使用了变分模态分解(VMD)对测量信号进行分解降噪,采用SSI-COV算法绘制不同状态气阀的频率,输出功率及模态参数的变化为往复压缩机气阀故障诊断及结构优化提供一种基于输出功率变化的故障诊断参考方法。仿真结果表明该方法识别频率值范围可以缩小50%经由SSI-data识别后频率可趋于定值,精度高于传统随机子空间法。 展开更多
关键词 往复压缩机 故障诊断 气阀 VMD SSI-COV
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往复压缩机润滑油在线监测技术及应用确保设备高效运行
16
作者 张勇 王立辉 +3 位作者 唐瑜 鄢运德 范玉涛 顾嘉默 《压缩机技术》 2024年第5期32-38,共7页
随着往复压缩机在油气田的广泛应用,其安全和可靠的运行成为了现场设备管理的一项重要挑战。报告对往复压缩机的润滑油在线监测技术进行了深入研究,旨在实现压缩机润滑油及设备运行状态的实时监控。研究的成果对推动往复压缩机的管理工... 随着往复压缩机在油气田的广泛应用,其安全和可靠的运行成为了现场设备管理的一项重要挑战。报告对往复压缩机的润滑油在线监测技术进行了深入研究,旨在实现压缩机润滑油及设备运行状态的实时监控。研究的成果对推动往复压缩机的管理工作向自动化、网络化和智能化转型具有重要意义。 展开更多
关键词 往复压缩机 润滑油 在线监测技术
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缓冲罐对往复压缩机橇脉动抑制作用的影响研究
17
作者 赵刚 《压缩机技术》 2024年第4期55-57,51,共4页
针对往复压缩机在运行过程中所产生的气流脉动问题,详细地阐述了脉动分析技术的基本理论,并对管路系统中起脉动抑制起关键作用的缓冲罐进行了重点研究,从合理确定缓冲罐尺寸与内部结构型式两个方面进行了深入分析,进而提出了缓冲罐的设... 针对往复压缩机在运行过程中所产生的气流脉动问题,详细地阐述了脉动分析技术的基本理论,并对管路系统中起脉动抑制起关键作用的缓冲罐进行了重点研究,从合理确定缓冲罐尺寸与内部结构型式两个方面进行了深入分析,进而提出了缓冲罐的设计建议。同时,结合某实际工程项目对研究成果进行了有效验证,并给出了一般的缓冲罐内部结构型式。 展开更多
关键词 往复压缩机 脉动 缓冲罐 PULS
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基于反步法的电磁气量调节执行机构自适应积分滑模控制
18
作者 张睿 张旭龙 +2 位作者 王瑶 张进杰 赵得赓 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1575-1583,共9页
往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量... 往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量调节执行机构建立了考虑扰动的非线性模型;其次,利用反步法设计思想将高阶的电磁气量调节执行机构系统分解成了两个互相串联的低阶子系统,并在此基础上,结合滑模控制、自适应控制和积分控制的特点设计了一种复合型控制方法;最后,采用AMESim-Simulink联合仿真平台,对该控制方法与传统PID控制、滑模控制进行了不同角度的仿真分析对比。研究结果表明:在该控制方法下,电磁气量调节执行机构在的顶出和撤回过程中的最大跟踪误差平均值分别为9.6%和10.8%,平均落座速度分别为0.32 mm/s和0.98 mm/s,扰动造成的最大位移偏移量为1.3%。该控制方法能够保证跟踪误差快速收敛,提高位移跟踪精度,降低电磁气量调节执行机构的落座冲击,并对外部扰动具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 往复压缩机 电磁气量调节执行机构 无级气量调节 反步控制 自适应控制 积分滑模控制 平均跟踪误差 落座冲击
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气量调节系统执行器失效故障的自愈调控算法研究
19
作者 田毅 刘雯华 +2 位作者 王瑶 张进杰 江志农 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期1958-1966,1976,共10页
往复压缩机运行过程中,如果其气量调节系统中的执行器失效,将可能影响压缩机的工作效率,甚至导致严重的问题。为此,构建了一种多执行器气量调节模型,提出了一种自愈调控算法,旨在有效应对执行器失效故障对系统性能和可靠性的影响。首先... 往复压缩机运行过程中,如果其气量调节系统中的执行器失效,将可能影响压缩机的工作效率,甚至导致严重的问题。为此,构建了一种多执行器气量调节模型,提出了一种自愈调控算法,旨在有效应对执行器失效故障对系统性能和可靠性的影响。首先,建立了耦合执行器失效故障的压缩机多气阀并流机理模型,揭示了不同执行器故障模式对压缩机排气量、能耗、功率等热力学性能的影响规律,为后续研究自愈调控提供了基础数据;然后,提出了一种基于故障执行器隔离—负荷再分配—回流阀流量调整的执行器失效故障的自愈调控算法,该算法通过评估故障的劣化程度并启动相应调控策略,实现了系统自我修复的目标;最后,搭建了实验平台,分别进行了执行器失效故障实验和故障自愈调控实验,验证了自愈调控的快速性和稳定性。研究结果表明:气量调节系统的故障劣化程度跟执行器故障模式、系统工况参数有关;如果失效故障执行器数量增加,故障劣化程度会随之增加;如果系统工况负荷降低,故障劣化程度也会随之增加,据此可划分压缩机的故障劣化程度区间;通过启动自愈调控算法,成功抑制了故障的发展,分别在8 s、13 s内将发生轻度劣化、中度劣化故障工况的排气量波动调整至许可范围内,实现了将故障状态迅速恢复至正常状态的目标,从而满足了工业生产的要求。该研究可以为往复压缩机气量调节系统的稳定性和可靠性提供一种有效的应对方案。 展开更多
关键词 往复式压缩机 多执行器气量调节模型 故障劣化程度评估 调控策略 执行器故障模式 故障劣化程度 故障自愈调控
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基于多源信号融合的往复式压缩机气阀健康评估
20
作者 尧阳烽 余永华 +3 位作者 王康 聂方 胡嘉 徐德峰 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期2003-2011,共9页
压缩机气阀测点处信号是多个激励源的综合响应,因此,仅依靠单一信号难以准确评估压缩机的健康状态。针对这一问题,提出了一种基于多源信号融合的往复式压缩机气阀健康状态评估方法。首先,以某型四级高压往复式压缩机为研究对象,通过故... 压缩机气阀测点处信号是多个激励源的综合响应,因此,仅依靠单一信号难以准确评估压缩机的健康状态。针对这一问题,提出了一种基于多源信号融合的往复式压缩机气阀健康状态评估方法。首先,以某型四级高压往复式压缩机为研究对象,通过故障模拟实验,获取了其进排气阀不同健康状态的热工参数和声发射信号;然后,提取了不同信号源的时域特征和频域特征及热工参数,以气阀健康状态下各特征参数的均值作为健康基准,计算了气阀不同健康状态样本与健康基准的马氏距离(MD),基于多源信号融合理论,将不同信号计算所得的马氏距离相融合,进行了样本重构;最后,基于决策树构建了压缩机气阀健康状态评估模型,评估了气阀的健康状态。研究结果表明:各单一信号源的评估准确率分别为70.6%、87.2%和85.2%,而基于多源信号融合重构后,样本不同健康状态的区分度显著提高。基于决策树构建的气阀健康状态评估模型可以有效识别气阀的健康状态,识别的准确率可达100%,具有良好的健康状态评估效果。 展开更多
关键词 活塞式压缩机 气阀特征参数提取 马氏距离 健康状态评估方法 决策树 数据采集系统 故障模拟实验 样本重构
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