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基于模型预测控制的双机组混合动力船舶能量管理研究
1
作者 周寅正 陈俐 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S01期74-83,共10页
[目的]船舶柴电混合动力系统合理分配柴油机和电机输出功率,可大幅降低油耗和排放。针对传统混合动力能量管理策略的性能最优与运算实时的矛盾,提出采用模型预测控制(MPC)进行能量管理瞬时优化。[方法]首先,利用反向建模法搭建由双柴油... [目的]船舶柴电混合动力系统合理分配柴油机和电机输出功率,可大幅降低油耗和排放。针对传统混合动力能量管理策略的性能最优与运算实时的矛盾,提出采用模型预测控制(MPC)进行能量管理瞬时优化。[方法]首先,利用反向建模法搭建由双柴油发电机组、储能系统、岸电组成的客渡船混合动力系统能量流模型;然后,提出以油耗和电能消耗的总温室气体(GHG)排放为目标函数,在系统约束条件下可在线滚动优化求解的MPC能量管理算法,最终进一步进行了不同预测时域长度的灵敏度分析。[结果]仿真结果表明,MPC较传统规则控制方法可分别降低4.85%的燃油消耗量和3.54%的温室气体总排放。[结论]相比于传统的规则控制策略,MPC油耗低,温室气体排放少,且计算负荷较小,具有良好的实船应用潜力。 展开更多
关键词 双机组混合动力 模型预测控制 温室气体排放
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考虑噪声影响的柴油发电机组并联运行自动化监控系统
2
作者 吕良 《自动化与仪表》 2024年第3期7-11,共5页
设计考虑噪声影响的柴油发电机组并联运行自动化监控系统,实时监控柴油发电机组并联运行状态,确保其安全稳定运行。采集柴油发电机组并联运行状态数据,广义S变换的时频滤波算法合理去除所采状态数据噪声后,改进随机森林算法的故障感知... 设计考虑噪声影响的柴油发电机组并联运行自动化监控系统,实时监控柴油发电机组并联运行状态,确保其安全稳定运行。采集柴油发电机组并联运行状态数据,广义S变换的时频滤波算法合理去除所采状态数据噪声后,改进随机森林算法的故障感知与预测方法监测柴油发电机组并联运行状态,并将监测结果以及监控画面合理呈现于远程监控终端,供用户查看。实验结果表明,该系统可有效监控柴油发电机组并联运行状态,数据去噪效果较好,将其应用于实际工作,可获得较为理想的柴油发电机组并联运行自动化监控效果。 展开更多
关键词 噪声影响 柴油发电机组 并联运行 数据采集 广义S变换 改进随机森林
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数据中心柴油发电机备用电源系统保护整定分析
3
作者 姜秀攀 韩飞 赵德秀 《建筑电气》 2024年第1期17-23,共7页
使用SKM Power Tools软件对一个数据中心的单母线柴油发电机备用电源系统进行短路计算和电流保护整定分析,并对比两种常用接地方式的保护整定差异,目的是在系统故障或异常工况时,各保护能自动、迅速、有选择地切除故障,保护电气设备不... 使用SKM Power Tools软件对一个数据中心的单母线柴油发电机备用电源系统进行短路计算和电流保护整定分析,并对比两种常用接地方式的保护整定差异,目的是在系统故障或异常工况时,各保护能自动、迅速、有选择地切除故障,保护电气设备不受损坏并避免事故扩大。 展开更多
关键词 数据中心 柴油发电机组 继电保护 单线图 变压器 TCC曲线 励磁涌流 接地方式
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柴油机组废气能量联合回收系统的设计与应用
4
作者 王新军 蔡艳平 曹继平 《柴油机设计与制造》 2024年第1期18-20,共3页
为充分利用柴油机组废气能量,设计了一种以回收柴油机组废气余热为目的,能够实现发电和制冷功能于一体的废气能量回收系统。首先,根据溴化锂吸收式制冷技术实现制冷功能;其次,利用有机朗肯循环余热发电技术实现发电功能;最后,将制冷与... 为充分利用柴油机组废气能量,设计了一种以回收柴油机组废气余热为目的,能够实现发电和制冷功能于一体的废气能量回收系统。首先,根据溴化锂吸收式制冷技术实现制冷功能;其次,利用有机朗肯循环余热发电技术实现发电功能;最后,将制冷与发电模式联合,实现制冷与发电功能的协同应用。仿真结果表明:所设计的系统可有效回收废气余热,并能够将制冷和发电协同应用,因此该系统具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 柴油机组 余热回收 制冷 发电 协同应用
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集装箱型柴油发电机组水温过高故障仿真分析及优化
5
作者 万璞 《柴油机设计与制造》 2024年第1期25-29,共5页
针对某集装箱型柴油发电机组冷却水水温过高而导致的停机故障问题,对机组进行结构优化,并采用SolidWorks Flow Simulation软件对机组内部流场进行仿真验证。结果表明:将原集装箱右侧检修门改为百叶检修门,同时将排气消声器排烟方向进行... 针对某集装箱型柴油发电机组冷却水水温过高而导致的停机故障问题,对机组进行结构优化,并采用SolidWorks Flow Simulation软件对机组内部流场进行仿真验证。结果表明:将原集装箱右侧检修门改为百叶检修门,同时将排气消声器排烟方向进行调整后,机组结构可以满足该款柴油机冷却水水温不超过102℃的要求,解决了集装箱内风道不畅导致的机组冷却水水温过高的故障问题,提高了集装箱型柴油发电机组的运行稳定性。 展开更多
关键词 柴油发电机组 冷却水温 结构优化
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发电机组用柴油机排气管间膨胀节开裂故障分析与设计优化
6
作者 崔友强 张青青 《柴油机设计与制造》 2024年第1期14-17,共4页
针对某发电机组用柴油机耐久试验过程中排气管间膨胀节开裂问题,通过仿真计算可知,当涡前排气温度为690℃时,膨胀节轴向最大变形量为3.7 mm,超出膨胀节的轴向补偿量。在原排气管的结构基础上进行结构优化:将膨胀节两侧的排气管法兰厚度... 针对某发电机组用柴油机耐久试验过程中排气管间膨胀节开裂问题,通过仿真计算可知,当涡前排气温度为690℃时,膨胀节轴向最大变形量为3.7 mm,超出膨胀节的轴向补偿量。在原排气管的结构基础上进行结构优化:将膨胀节两侧的排气管法兰厚度各缩减1 mm,使膨胀节预拉伸2 mm。使用优化后的排气管与膨胀节配合结构进行耐久试验,结果表明:优化后的排气管与膨胀节配合结构可以满足强度要求,试验过程中膨胀节未发生开裂。优化方案有效解决了发电机组用柴油机耐久试验过程中排气管间膨胀节开裂的问题,提高了柴油机的可靠性。该故障分析和结构优化方案可为同类故障问题的解决提供参考。 展开更多
关键词 发电机组 柴油机 膨胀节 排气管 热变形 结构优化
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电传动重型轨道车柴油发电机组公共底架设计
7
作者 李文科 张枥元 +2 位作者 魏培豪 王青海 仝宁 《机械工程与自动化》 2024年第2期42-44,共3页
柴油发电机组作为电传动重型轨道车的动力来源,其稳定性对整车的行驶品质有着至关重要的作用。由于公共底架承载整个柴油发电机组,又受到车内空间限制及整车布置的要求,因此合理的结构形式对柴油发电机组的稳定性和可靠性是非常重要的... 柴油发电机组作为电传动重型轨道车的动力来源,其稳定性对整车的行驶品质有着至关重要的作用。由于公共底架承载整个柴油发电机组,又受到车内空间限制及整车布置的要求,因此合理的结构形式对柴油发电机组的稳定性和可靠性是非常重要的。以某重型轨道车柴油发电机组公共底架为研究对象,对其设计分析过程进行了介绍,并对其进行了可靠性验证,以满足实际运用要求。 展开更多
关键词 重型轨道车 柴油发电机组公共底架 有限元分析
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柴油发电机组在大型体育场馆安装施工技术
8
作者 祖建 王建林 +3 位作者 李久林 陈利敏 李少华 苏振华 《建筑技术》 2023年第1期33-37,共5页
随着我国举办大型体育赛事规模和用电负荷与可靠性的不断提高,柴油发电机组作为一种高效的备用电源,可提供稳定的电力保障。通过对国家速滑馆柴油发电机组的选型、吊装、运输、机电各系统安装、调试各个环节的分析,提出了有效的方案与措... 随着我国举办大型体育赛事规模和用电负荷与可靠性的不断提高,柴油发电机组作为一种高效的备用电源,可提供稳定的电力保障。通过对国家速滑馆柴油发电机组的选型、吊装、运输、机电各系统安装、调试各个环节的分析,提出了有效的方案与措施,可为大型体育场馆其他大型机电设备的安装提供参考。 展开更多
关键词 柴油发电机组 大型体育场馆 机电安装
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船舶柴油发电机组智能控制及优化
9
作者 武炜迪 杨祥国 +1 位作者 陈辉 管聪 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第3期80-86,共7页
由于传统PID控制在复杂多变系统难以做到精确控制,因此结合PID控制与模糊控制策略应用于发电机组的调速系统与励磁系统,对船舶发电机组实现模糊PID控制。由于模糊控制的控制规则取决于人为主观经验,且模糊控制规则和隶属度函数需要大量... 由于传统PID控制在复杂多变系统难以做到精确控制,因此结合PID控制与模糊控制策略应用于发电机组的调速系统与励磁系统,对船舶发电机组实现模糊PID控制。由于模糊控制的控制规则取决于人为主观经验,且模糊控制规则和隶属度函数需要大量实验与经验佐证,采取PSO粒子群算法对模糊PID控制中的隶属度函数进行优化。根据Matlab仿真平台模型搭建及分析,表明PSO粒子群算法优化后的模糊PID控制使得船舶柴油发电机组的调速系统与励磁系统更加优化稳定,具有良好的稳态与动态性能。 展开更多
关键词 船舶柴油发电机 模糊控制 调速系统 励磁系统 粒子群算法
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柴储微电网虚拟惯量和阻尼系数可行域分析方法
10
作者 赵梓含 郭力 +5 位作者 李霞林 邢建春 杨启亮 刘睿 王洪达 王成山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期8719-8733,共15页
采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼... 采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼系数的可行域分析和设计方法。该方法计及VSG最大输出功率与能量约束,保证系统满足频率最低点等基本频率稳定指标约束,并有针对性地考虑阻尼比或VSG等效功率平滑时间等定制化动态性能需求。此外,针对柴储微电网在扰动初期出现的功率振荡现象,建立计及线路阻抗的稳定性机理分析模型,并提出基于虚拟阻抗的振荡抑制策略。最后,搭建了1台50kV·A柴油发电机和1台50kV·A虚拟同步机构成的仿真和实验平台,验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 柴储(DGS-ESS)微电网 虚拟同步发电机(VSG) 虚拟惯量和阻尼系数可行域 VSG等效功率平滑时间 虚拟阻抗
原文传递
大跨距柴油机组对中工装优化设计
11
作者 阎心怡 潘熙希 +1 位作者 周臻 仇立兵 《船海工程》 北大核心 2023年第5期126-130,136,共6页
基于结构参数修正模型提出一种机组对中工装优化设计方法,分析大跨距柴油机对中工装测量误差来源,分析工装挠度、测量读数、轴线差之间的修正关系;考虑工装挠度优化可行性,根据悬臂梁简化假设提出优化设计方法,通过算例进行验证,以机组... 基于结构参数修正模型提出一种机组对中工装优化设计方法,分析大跨距柴油机对中工装测量误差来源,分析工装挠度、测量读数、轴线差之间的修正关系;考虑工装挠度优化可行性,根据悬臂梁简化假设提出优化设计方法,通过算例进行验证,以机组开档尺寸、材料强度为约束条件、以主体杆尺寸为优化设计参数,求解对中工装结构最优解,结果表明,结构参数修正模型有较好的拟合效果,优化后对中工装主体杆重量较优化前基本持平,工装挠度降低超过50%,该优化设计方法可在满足对中要求的前提下简化优化设计过程。 展开更多
关键词 对中工装 挠度 结构优化 柴油机组
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热电厂备用柴油发电机组的成功探讨
12
作者 曹洋如 龚炳林 《盐科学与化工》 CAS 2023年第3期48-49,54,共3页
文章阐述了热电厂保安负荷的确定原则和负荷特性,并对DL/T5153—2002《火力发电厂厂用电设计技术规定》中应急备用柴油发电机组容量选择的方法,及其在工程实际应用中遇到的一些实际问题进行了探讨,提出了解决的思路。
关键词 应急备用电源 柴油发电机组 保安负荷 容量选择 励磁方式
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基于LADRC算法的柴油发电机组控制研究
13
作者 雷言开 张天宏 《测控技术》 2023年第12期78-85,共8页
柴油发电机组是由柴油机和发电机耦合组成的复杂机电设备,具有强非线性特性。柴油发电机组正常工作的关键是控制供电电压和频率稳定。以基于他励同步发电机的柴油发电机组为对象,针对负载突变工况研究柴油机和发电机的协同控制方法。首... 柴油发电机组是由柴油机和发电机耦合组成的复杂机电设备,具有强非线性特性。柴油发电机组正常工作的关键是控制供电电压和频率稳定。以基于他励同步发电机的柴油发电机组为对象,针对负载突变工况研究柴油机和发电机的协同控制方法。首先,基于柴油机和发电机组外特性,通过非线性插值和动态参数调度,考虑柴油机和发电机的耦合关系,建立柴油发电机组动态实时非线性模型。然后,采用线性自抗扰控制(Linear Aatomatic Disturbance Rejection Control,LADRC)算法,在输出反馈控制的基础上,将负载突变及柴油机和发电机间的耦合统一作为干扰因素,设计扩张观测器观测干扰并全面补偿。最后,进行了硬件在环试验验证:在不同负载突变工况下,可以保证供电频率波动小于0.4 Hz,端电压波动小于5.5%,满足国家供电标准,实现了柴油发电机组稳定供电的目标。 展开更多
关键词 柴油发电机组 稳定供电 线性自抗扰控制算法 硬件在环试验
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一种柴油发电机组频率检测电路问题分析及改进
14
作者 王建新 钱冰华 +1 位作者 杨润宇 马兵兵 《移动电源与车辆》 2023年第3期56-58,35,共4页
频率检测电路用于检测柴油发电机组输出交流电的频率,其检测结果用于判别柴油发电机组的工作状态。由柴油发电机组及用电设备组成的微型供电系统中,当用电设备突加大功率非线性负载时会造成柴油发电机组输出交流电电压波形畸变,进而造... 频率检测电路用于检测柴油发电机组输出交流电的频率,其检测结果用于判别柴油发电机组的工作状态。由柴油发电机组及用电设备组成的微型供电系统中,当用电设备突加大功率非线性负载时会造成柴油发电机组输出交流电电压波形畸变,进而造成频率检测电路检测结果异常,上报超频信号导致柴油发电机组保护关机,影响柴油发电机组供电可靠性。本文通过分析柴油发电机组在使用过程中出现的频率检测异常问题,找到问题的原因并对频率检测电路进行改进和验证,进而解决柴油发电机组频率检测电路的检测异常问题。 展开更多
关键词 柴油发电机组 电压畸变 频率检测
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某移动式柴油发电机组噪声测试及分析
15
作者 赵国英 袁勇章 翁红林 《内燃机》 2023年第1期15-18,共4页
针对某款移动式柴油发电机组,采用九点测量法对该机组进行噪声测试以研究其噪声频率特性及隔声罩隔声性能。在柴油机转速分别为3000r/min和3600r/min时对不同负载工况下的各测点噪声声压级进行比较分析,结果显示,排气消声器端和控制面... 针对某款移动式柴油发电机组,采用九点测量法对该机组进行噪声测试以研究其噪声频率特性及隔声罩隔声性能。在柴油机转速分别为3000r/min和3600r/min时对不同负载工况下的各测点噪声声压级进行比较分析,结果显示,排气消声器端和控制面板端的声压级较大。在排气消声器端所在的表面,利用平均值法分别求取其有无隔声罩的声压值差值,通过差值结果可知:在排气端加装隔声罩之后,其噪声声压值降低约3dB (A)。进一步在转速为3000r/min的柴油机不同负载工况中加装隔声罩,并对加装前后的频谱进行比较分析,得出本款柴油发电机组噪声的主要频率组成,为进一步降噪提供数据支撑。 展开更多
关键词 移动式柴油发电机组 噪声测试 频谱分析 隔声罩
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基于优化VMD和深度卷积神经网络的柴油发电机组故障诊断 被引量：1
16
作者 吉哲 吕飞 王冕 《机械与电子》 2023年第8期8-13,共6页
针对柴油发电机组故障信号非平稳非线性特征参数难以提取的问题,结合深度学习的优势,提出一种基于变分模态分解(VMD)和深度卷积神经网络(CNN)相结合的故障诊断模型。为克服VMD算法中分解模态数较难确定的问题,采用峭度准则来选取最优分... 针对柴油发电机组故障信号非平稳非线性特征参数难以提取的问题,结合深度学习的优势,提出一种基于变分模态分解(VMD)和深度卷积神经网络(CNN)相结合的故障诊断模型。为克服VMD算法中分解模态数较难确定的问题,采用峭度准则来选取最优分解模态数,将优化的VMD算法用于不同工况下的柴油发电机组声信号进行分解,转化为灰度图像作为网络输入,通过CNN自动进行特征提取,并利用训练集样本进行网络训练。为避免背景噪声和提高故障诊断精度,使用双传感器采集发电机组声信号。通过测试集的验证,表明该模型在对柴油发电机组的故障诊断中实现了不同工况下的可靠判别,进一步提升了故障判别的准确性。通过对比其他4种故障诊断方法,结果表明所提方法诊断精度更高且鲁棒性好。 展开更多
关键词 优化变分模态分解 深度卷积神经网络 柴油发电机组 故障诊断
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船舶柴油发电机组CAN总线健康监测及调控系统设计
17
作者 于帅 张炜龙 +1 位作者 冷凤 谢炜 《船电技术》 2023年第1期54-58,共5页
针对传统CAN总线难以满足中大型船舶越来越高的设备监控需求问题,本文以柴油发电机组及其辅助系统设备为对象,研制了一套CAN总线健康监测及调控系统。以CAN网关板为核心的星形总线拓扑可根据信息帧接收频率向CAN总线发送波特率调节指令... 针对传统CAN总线难以满足中大型船舶越来越高的设备监控需求问题,本文以柴油发电机组及其辅助系统设备为对象,研制了一套CAN总线健康监测及调控系统。以CAN网关板为核心的星形总线拓扑可根据信息帧接收频率向CAN总线发送波特率调节指令,以提高CAN总线抗干扰能力和通信的可靠性。经长期运行验证,可较好地满足中大型船舶柴油发电机机组CAN总线监控的需求。 展开更多
关键词 船舶 柴油发电机组 CAN总线 主动调控
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虚拟同步机控制逆变器与柴油发电机组并联运行控制策略
18
作者 赵友诚 朱长青 +2 位作者 刘金宁 安树 洪欣雨 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期127-132,共6页
在多源微电网中,针对逆变器与柴油发电机组并联运行过程中因二者响应速度和输出特性不一致导致系统稳定性降低的问题,在虚拟同步机控制策略的基础上提出了一种虚拟柴油发电机的逆变器控制方法。考虑到柴油发电机的输出特性,通过在虚拟... 在多源微电网中,针对逆变器与柴油发电机组并联运行过程中因二者响应速度和输出特性不一致导致系统稳定性降低的问题,在虚拟同步机控制策略的基础上提出了一种虚拟柴油发电机的逆变器控制方法。考虑到柴油发电机的输出特性,通过在虚拟同步机的调速器和励磁器中加入柴油发电机原动机和励磁机的控制方程,设计出虚拟柴油发动机和虚拟励磁机控制器,使得逆变器可以更好地模拟柴油发电机的输出特性,提高了并联系统的稳定性。最后,利用Matlab/Simulink仿真工具验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 微电网 逆变器 柴油发电机组 并联 虚拟同步机 虚拟柴油发电机
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高压柴油发电机组在大型综合交通枢纽的应用
19
作者 谭梅 《高速铁路技术》 2023年第3期65-68,106,共5页
本文依托天府综合交通枢纽供电系统设计,按照安全适用、经济合理、技术先进、便于施工维护的原则,对高压柴油发电机组和低压柴油发电机组从系统设置、土建需求、可靠性、节能性等方面进行对比,并针对高压柴油发电机组供电范围、容量计... 本文依托天府综合交通枢纽供电系统设计,按照安全适用、经济合理、技术先进、便于施工维护的原则,对高压柴油发电机组和低压柴油发电机组从系统设置、土建需求、可靠性、节能性等方面进行对比,并针对高压柴油发电机组供电范围、容量计算、接地设计、运营维护等方面提出了技术建议。 展开更多
关键词 大型综合交通枢纽 供电方案 高压柴油发电机组
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基于关联规则的柴油发电机组故障录波数据冗余点过滤算法 被引量：1
20
作者 赵江 何洋 《电工技术》 2023年第6期219-222,共4页
柴油发电机组故障录波数据受到现场总线、调节器输出电压等多因素影响,冗余信息较多,为提高冗余数据的过滤比例,基于关联规则设计柴油发电机组故障录波数据冗余点过滤算法。更新冗余点区域范围,计算网格内每一个阈值点到中心区域的距离... 柴油发电机组故障录波数据受到现场总线、调节器输出电压等多因素影响,冗余信息较多,为提高冗余数据的过滤比例,基于关联规则设计柴油发电机组故障录波数据冗余点过滤算法。更新冗余点区域范围,计算网格内每一个阈值点到中心区域的距离,计算更新后冗余点数量,获得冗余信息的分布区域;基于关联规则建立数据相关性模型,针对每一级的关联规则,提出判定条件的标度值矩阵,对权重向量进行归一化处理,获得柴油发电机组故障录波数据的评价公式;设计冗余点过滤算法,结合数据点的相似度,剔除故障录波数据中的冗余数据。由试验结果可知,在同等网络规模下,该算法的网络传输数据总量均较高,且其数据采集次数的下降幅度最小,录波数据冗余点过滤效果得到保证。 展开更多
关键词 关联规则 柴油发电机组 故障录波数据 冗余点 冗余数据过滤 数据相关性
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