[发明专利]基于风力机应变能响应的叶片故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于风力机应变能响应的叶片故障诊断方法，其特征在于：该诊断方法的步骤为：

(1)通过对风力发电机组进行动力学建模和模态分析计算，获取风力发电机组叶片的前M阶固有频率和模态，15≤M≤20；

(2)对风力发电机组通过有限元计算模拟叶片转动激励加载，得到对应于风力发电机组叶片前M阶机舱传感器设置点的应变能时域响应，再将应变能时域响应通过计算变为应变能频域响应；

(3)将对应于风力发电机组叶片前M阶机舱传感器设置点的应变能频域响应通过应变能及其变化率和支持向量机的方法获取风力发电机组叶片运行状态特征值，再与风力发电机组叶片正常状态特征值以及风力发电机组叶片故障状态特征值进行比较得到诊断结果。

2.根据权利要求1所述的基于风力机应变能响应的叶片故障诊断方法，其特征在于：所述的风力发电机组叶片正常状态特征值获取方法为：

(1)通过对风力发电机组进行动力学建模和模态分析计算，获取风力发电机组叶片的前M阶固有频率和模态，根据叶片的振动特性找出叶片的危险点，15≤M≤20；

(2)对风力发电机组叶片前M阶的危险点通过有限元计算模拟正常运行状态，对风力发电机组通过有限元计算模拟叶片转动激励加载，得到对应于风力发电机组叶片前M阶危险点的机舱传感器设置点的应变能时域响应，再将应变能时域响应通过计算变为应变能频域响应；

(3)将对应于风力发电机组叶片前M阶危险点的机舱传感器设置点的应变能频域响应通过应变能及其变化率和支持向量机的方法获取风力发电机组叶片正常状态特征值。

3.根据权利要求1所述的基于风力机应变能响应的叶片故障诊断方法，其特征在于：所述的风力发电机组叶片故障状态特征值获取的方法为：

(1)通过对风力发电机组进行动力学建模和模态分析计算，获取风力发电机组叶片的前M阶固有频率和模态，根据叶片的振动特性找出叶片的危险点，15≤M≤20；

(2)对风力发电机组叶片前M阶的危险点通过有限元计算模拟风力发电机组叶片故障，对风力发电机组通过有限元计算模拟叶片转动激励加载，得到对应于风力发电机组叶片前M阶危险点的机舱传感器设置点的应变能时域响应，再将应变能时域响应通过计算变为应变能频域响应；

(3)将对应于风力发电机组叶片前M阶危险点的机舱传感器设置点的应变能频域响应通过应变能及其变化率和支持向量机的方法获取风力发电机组叶片故障状态特征值。

4.根据权利要求3所述的基于风力机应变能响应的叶片故障诊断方法，其特征在于：所述的风力发电机组叶片故障状态特征值为风力发电机组叶片质量偏心故障状态特征值或风力发电机组叶片刚度损伤故障状态特征值或风力发电机组叶片质量偏心和刚度损伤故障状态特征值。