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基于约束主导混合粒子群算法的风力机叶片优化方法研究 被引量：12
1
作者 程珩 张水明 权龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期176-181,共6页
为提高叶片在额定风况和低速风况下的功率系数,研究叶片各叶素处的气动外形参数分布。针对风力机通常运行在低风速风况下,而叶片的优化模型很少考虑该因素的影响,建立基于叶素动量理论和Wilson理论的带低风速功率系数的非线性约束优化... 为提高叶片在额定风况和低速风况下的功率系数,研究叶片各叶素处的气动外形参数分布。针对风力机通常运行在低风速风况下,而叶片的优化模型很少考虑该因素的影响,建立基于叶素动量理论和Wilson理论的带低风速功率系数的非线性约束优化模型。由于在处理约束条件的惩罚函数法中罚因子难以确定,而导致算法过早陷入局部解的早熟现象,提出一种结合可行性约束主导处理方法的混合粒子群算法。该算法基于粒子群优化和模拟退火理论,采用可行性约束主导在退火概率突跳下对不可行约束解进行随机生存选择,使种群保持多样性,从而朝更优方向进化,解决了非线性约束条件难以处理和种群易陷入局部解的问题。以1.5 MW风力机叶片为研究对象,建立非线性约束优化模型,对该算法进行了验证。研究成果表明该方法可以有效地处理优化模型的非线性约束,避免优化过程陷入早熟,提高了叶片在额定风速和低风速区域的功率系数。为非线性约束处理方法的研究提供了一种很好的理论分析途径。 展开更多
关键词 约束主导 混合粒子群 模拟退火 低风速 不可行度
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基于粒子群优化决策树的齿轮箱故障诊断 被引量：13
2
作者 程珩 黄超勇 张永刚 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期153-156,172,共4页
针对现有支持向量机(support vector machines,简称SVM)在构造多类分类器的过程中存在计算费时、搜索率不高的问题,提出了一种新的SVM决策树设计算法。引入具有优良的全局搜索性能的粒子群算法,将其应用于优化决策树,构造出一种自适应... 针对现有支持向量机(support vector machines,简称SVM)在构造多类分类器的过程中存在计算费时、搜索率不高的问题,提出了一种新的SVM决策树设计算法。引入具有优良的全局搜索性能的粒子群算法,将其应用于优化决策树,构造出一种自适应性强、识别率高的多元分类器,实现SVM的有效多值分类。将其结果应用于齿轮箱故障诊断中,试验结果证明改进后的SVM构造方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 粒子群 决策树 支持向量机 故障诊断
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改进遗传算法在环锤式破碎机动平衡中的应用 被引量：6
3
作者 程珩 胡茂欣 权龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1686-1691,共6页
环锤式破碎机由于初始制造装配不均或使用后发生了矿物磨损或粘结等原因使锤头质量发生了不平衡,因而严重影响了环锤式破碎机的动平衡。该现象不但降低设备的工作效率,同时会使振动现象加剧,加速系统中轴承的磨损,使一些零件松动乃至造... 环锤式破碎机由于初始制造装配不均或使用后发生了矿物磨损或粘结等原因使锤头质量发生了不平衡,因而严重影响了环锤式破碎机的动平衡。该现象不但降低设备的工作效率,同时会使振动现象加剧,加速系统中轴承的磨损,使一些零件松动乃至造成疲劳损伤,从而导致设备瘫痪。针对环锤式破碎机锤头磨损后出现的动不平衡问题,以转子系统两平衡面所受的不平衡力之和最小,和两平衡面所受的不平衡力之差最小为原则,提出一组多目标优化函数,运用改进的遗传算法为磨损后的锤头找到一种更为合理的新组合方式。其结果表明,该方法既解决了破碎机转子系统的不平衡问题,又增加了锤头的使用周期。最后对优化前后的结果进行了转子不平衡响应对比,验证所得到的结果的合理性。 展开更多
关键词 环锤式破碎机 多目标优化 遗传算法 不平衡响应
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挖掘机工作装置疲劳寿命分析 被引量：14
4
作者 程珩 白瑞 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期512-516,538-539,共5页
针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题,进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算,为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程,对其进行雨流计数统计,推导并确定出结构的S-N曲线,结合名义应... 针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题,进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算,为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程,对其进行雨流计数统计,推导并确定出结构的S-N曲线,结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命,实现了对结构进行疲劳预测分析的目的,该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作装置 疲劳寿命 名义应力法
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杂交无单元Galerkin方法施加Dirichlet边界条件研究
5
作者 刘燕 程珩 王韦博 《中北大学学报(自然科学版)》 2025年第1期91-97,共7页
Lagrange乘子法和罚函数法是无网格方法施加边界条件常用的两种方法,为了比较两种方法的优缺点,本文研究了三维Helmholtz方程的杂交无单元Galerkin(Hybrid Element-Free Galerkin,HEFG)方法。引入维数分裂法将控制方程分裂为若干个二维... Lagrange乘子法和罚函数法是无网格方法施加边界条件常用的两种方法,为了比较两种方法的优缺点,本文研究了三维Helmholtz方程的杂交无单元Galerkin(Hybrid Element-Free Galerkin,HEFG)方法。引入维数分裂法将控制方程分裂为若干个二维问题,对于每个二维问题,分别采用Lagrange乘子法和罚函数法施加边界条件,建立等价的泛函,并推导相应的积分弱形式。引入改进的移动最小二乘法建立形函数,进而推导二维问题的离散方程。在维数分裂方向采用有限差分法将这些二维离散方程进行耦合,得到原三维Helmholtz方程的离散求解方程。数值算例中对数值解的精度和时间进行对比,分析了两种方法施加Dirichlet边界条件的优缺点,得出采用罚函数法施加边界条件较好的结论。 展开更多
关键词 LAGRANGE乘子法 罚函数法 HELMHOLTZ方程 杂交无单元Galerkin方法
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基于无源自振抑制的小盲区超声测距方法 被引量：4
6
作者 程珩 李瑾 靳宝全 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期369-374,404,共6页
防水型收发一体超声波测距换能器所需驱动功率大,激励源去除后产生的无源自振导致了较大的测距盲区,高达30cm,限制了工程应用范围,对此提出了一种可显著减弱无源自振的方法。首先,建立换能器等效电路模型,分析了无源自振产生机理,在此... 防水型收发一体超声波测距换能器所需驱动功率大,激励源去除后产生的无源自振导致了较大的测距盲区,高达30cm,限制了工程应用范围,对此提出了一种可显著减弱无源自振的方法。首先,建立换能器等效电路模型,分析了无源自振产生机理,在此基础上设计出以场效应管为核心的无源自振抑制换能器驱动电路;然后,由于设计的无源自振抑制电路回波信号较弱,进而设计背景噪声阻断电路与脉冲信号叠加电路以增加回波灵敏度,并通过检测脉冲信号叠加电路输出曲线的上拐点准确估计回波时间点。试验研究表明,该方法显著地抑制了无源自振,并可将测距盲区限制在16cm附近。该项研究扩大了超声波测距的工程应用范围,具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 超声波 测距 盲区 无源自振
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工作模态分析在减速器监测和诊断中的应用 被引量：6
7
作者 程珩 赵远 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期197-200,共4页
针对当前机械传动系统的故障多发现象,开展了关于运行传动系统中减速器故障提取和定位方法的研究。根据运行减速器故障的特征信息,对其进行工作模态分析,并构造出故障频率处的广义振型,实现了设备故障的提取和定位。此方法突破了传统的... 针对当前机械传动系统的故障多发现象,开展了关于运行传动系统中减速器故障提取和定位方法的研究。根据运行减速器故障的特征信息,对其进行工作模态分析,并构造出故障频率处的广义振型,实现了设备故障的提取和定位。此方法突破了传统的测试与诊断方法,为在工况下对设备状态进行监测和故障诊断提供了一条新途径。 展开更多
关键词 工作模态 减速器 状态监测 故障诊断
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基于混合遗传算法的连采机减速器试验模态参数识别 被引量：2
8
作者 程珩 于亮亮 黄超勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期74-79,共6页
针对经典遗传算法在复杂空间上局部搜索能力较弱,易过早陷入未成熟收敛,并在接近最优解时,由于优化压力较小导致搜索效率低等问题,在传统遗传算法群体进化中引入拉马克学习机制,构造基于拉马克学习机制的局部搜索算子,建立起混合遗传算... 针对经典遗传算法在复杂空间上局部搜索能力较弱,易过早陷入未成熟收敛,并在接近最优解时,由于优化压力较小导致搜索效率低等问题,在传统遗传算法群体进化中引入拉马克学习机制,构造基于拉马克学习机制的局部搜索算子,建立起混合遗传算法模型。两种算法相互融合,使学习的优势得到发挥,提高局部深度搜索能力并加快了全局收敛速度。将其应用于连采机减速器试验模态参数识别中,结果证明了混合遗传算法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 减速器 遗传算法 试验模态 参数识别 拉马克学习 POWELL搜索法
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旋转机械轴心轨迹故障诊断 被引量：18
9
作者 程珩 杜岚松 《太原理工大学学报》 CAS 2003年第5期552-554,共3页
应用轴心轨迹图的直观性特点 ,对旋转机械进行状态监测和故障诊断。从轴心轨迹图上判断出振动的前期征兆 ,对防止故障的恶化和排除故障具有指导作用。
关键词 旋转机械 轴心轨迹 故障诊断
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物流配送中心选址的重心法探讨 被引量：22
10
作者 程珩 牟瑞芳 《交通运输工程与信息学报》 2013年第1期91-95,共5页
物流配送中心选址问题是现代物流系统规划的一个重要环节,选址的方法有很多,其中,最普遍的就是我们通常所用的重心法,然而,重心法存在一些为人们所忽略问题,其一,重心法是如何引入的;其二,最后的迭代方案是否最好。本文对重心法的引入... 物流配送中心选址问题是现代物流系统规划的一个重要环节,选址的方法有很多,其中,最普遍的就是我们通常所用的重心法,然而,重心法存在一些为人们所忽略问题,其一,重心法是如何引入的;其二,最后的迭代方案是否最好。本文对重心法的引入、公式的推导做了详尽的阐述,并且对以往的迭代方案做了相应的改进。 展开更多
关键词 物流配送中心 选址 重心法 迭代
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倒频谱在齿轮故障诊断中的应用 被引量：13
11
作者 程珩 程明璜 《太原理工大学学报》 CAS 2003年第6期661-663,667,共4页
根据倒频谱所具有的特性,将原来信号频谱图上成族的边频带谱线简化为单根谱线。利用这一特点来识别齿轮振动复杂频谱图上的周期结构,分离和提取出密集泛频信号中的周期成分、多成分边频等复杂信号,使测试系统的在线故障诊断更加快速准确。
关键词 倒频谱 故障诊断 齿轮
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基于改进重心法的危险废弃物回收中心选址问题研究 被引量：3
12
作者 程珩 牟瑞芳 《交通运输工程与信息学报》 2014年第4期108-113,共6页
危险废弃物回收中心选址问题中,首先要考虑风险最小化和风险公平性最大化这两个目标,其次才考虑成本最小。本文将改进重心法引入到危险废弃物回收中心选址问题当中,并与风险最小化和风险公平性最大化这两个目标函数有效结合起来,构建出... 危险废弃物回收中心选址问题中,首先要考虑风险最小化和风险公平性最大化这两个目标,其次才考虑成本最小。本文将改进重心法引入到危险废弃物回收中心选址问题当中,并与风险最小化和风险公平性最大化这两个目标函数有效结合起来,构建出本文的模型。最后通过一个算例证明该模型的可行性,并利用lingo14.0软件进行求解。 展开更多
关键词 危险废弃物 回收中心 选址 改进重心法 风险 风险公平性
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数据融合技术在异步电机故障诊断中的应用 被引量：3
13
作者 程珩 陈法法 柴慧霞 《电气传动自动化》 2008年第2期34-36,共3页
将数据融合方法引入到异步电机的故障诊断中,通过不同传感器综合采集异步电机运行时的各个状态参数,运用并行BP子神经网络对异步电机进行局部诊断,再用D-S证据理论对局部诊断的结果进行全局融合,实现对异步电机的准确诊断。实验表明,诊... 将数据融合方法引入到异步电机的故障诊断中,通过不同传感器综合采集异步电机运行时的各个状态参数,运用并行BP子神经网络对异步电机进行局部诊断,再用D-S证据理论对局部诊断的结果进行全局融合,实现对异步电机的准确诊断。实验表明,诊断结果的可信度显著提高,不确定性明显减少,证明了该方法是有效的。 展开更多
关键词 数据融合 异步电机 故障诊断 BP神经网络 D-S证据理论
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磁电式速度传感器动态特性分析 被引量：7
14
作者 程珩 刘岩 《太原重型机械学院学报》 1994年第3期246-249,共4页
本文介绍了磁电式绝对速度传感器频率响应函数的实验确定方法和实验系统。根据试验数据，分析了传感器的动态特性，此外，给出了传感器可使用的频率范围。
关键词 传感器 动态特性 速度传感器
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齿轮传递系统故障诊断检测方法研究
15
作者 程珩 李昕涛 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期670-672,共3页
运用多传感器类型的选择和位置的优化配置方法,解决了由单一传感器采集信息来实现系统的多故障检测、分离和定位带来的缺陷,提高了齿轮传递系统故障检测的灵敏度和准确性,实现了对复杂机械系统进行多故障分离和高灵敏度的检测,使得运行... 运用多传感器类型的选择和位置的优化配置方法,解决了由单一传感器采集信息来实现系统的多故障检测、分离和定位带来的缺陷,提高了齿轮传递系统故障检测的灵敏度和准确性,实现了对复杂机械系统进行多故障分离和高灵敏度的检测,使得运行设备故障状态得到更加准确的评价。 展开更多
关键词 齿轮传递系统 传感器配置 故障检测
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液压阀的实验建模方法
16
作者 程珩 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2000年第3期218-221,共4页
讨论了一种液压阀实验建模方法 ,研究了瞬态压力发生器的工作特性、相应参数的测量和数字信号处理 ,以及使用实验数据建立数学模型的方法。
关键词 液压阀 瞬态试验 数学模型 压力传感器
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基于VMD-MDE和ELM的柱塞泵微弱故障诊断 被引量：15
17
作者 程珩 励文艳 +3 位作者 权龙 赵立红 关澈 韩露 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期635-642,818,共9页
针对早期微弱故障信号易受噪声干扰、难以提取和识别的问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)多尺度散布熵(multiscale dispersion entropy,简称MDE)和极限学习机(extreme learning machine,简称ELM)... 针对早期微弱故障信号易受噪声干扰、难以提取和识别的问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)多尺度散布熵(multiscale dispersion entropy,简称MDE)和极限学习机(extreme learning machine,简称ELM)的柱塞泵微弱故障诊断方法。首先,采集各状态的振动信号进行VMD分解,得到若干模态分量,根据各模态分量Hilbert包络谱中特征频率能量贡献率大小,提出以归一化特征能量占比(feature energy ratio,简称FER)为重构准则的变分模态分解特征能量重构法(variational mode decomposition feature-energyreconsitution,简称VMDF),对各模态分量进行信号重构;其次,计算重构信号的MDE,对各尺度散布熵进行分析,选择有效尺度散布熵作为特征向量;最后,将提取的特征向量输入ELM完成故障模式识别。柱塞泵不同程度滑靴端面磨损故障的实验结果表明,该方法不仅提高了模式识别效率,还可以更好地反映故障程度变化规律,具有较好的应用性。 展开更多
关键词 变分模态分解 多尺度散布熵 极限学习机 特征能量占比 滑靴磨损 微弱故障诊断
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小波变换在故障诊断中的应用
18
作者 程珩 杜岚松 《山西机械》 2003年第4期1-3,共3页
小波变换是一种日益获得广泛应用的信号分析方法。介绍了小波变换基本原理和利用小波变化来检测信号的奇异特征的原理,证实了小波变化在检测奇异信号方面的有效性。结果表明基于小波变换的去噪方法是非常有效的。
关键词 机械 小波变换 故障诊断 信号分析 去噪 奇异信号
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基于真实载荷的挖掘机工作装置瞬态动力学分析 被引量：48
19
作者 张卫国 权龙 +1 位作者 程珩 杨敬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期144-149,共6页
用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最... 用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最大理论撞击力为驱动,用动力学仿真软件ADMAS对挖掘机撞击过程进行仿真,得出各铰销点在撞击过程中所承受载荷的变化曲线,采用测试所得各液压缸的驱动力验证仿真结果的准确程度。进一步将各铰销点受力的仿真结果作为工作装置的负载,对工作装置进行瞬态动力学分析,对比仿真计算与应力测试结果表明,对应测点的应力变化趋势基本一致,误差在10%以内,可为结构优化设计提供依据。 展开更多
关键词 挖掘机 工作装置 动力学分析 应力试验
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基于IMF能量矩和神经网络的轴承故障诊断 被引量：34
20
作者 秦太龙 杨勇 +1 位作者 程珩 薛松 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2008年第3期229-232,共4页
针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征,提出了一种本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)能量矩的特征向量提取法,并与BP神经网络相结合用于滚动轴承的故障诊断。该方法首先利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称... 针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征,提出了一种本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)能量矩的特征向量提取法,并与BP神经网络相结合用于滚动轴承的故障诊断。该方法首先利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法,把振动信号分解为若干个IMF,再将重要的IMF分量作基于时间轴的积分,得到IMF能量矩特征向量,最后借助BP神经网络的分类能力对特征向量进行分类。对滚动轴承的正常状态、外圈故障、滚动体故障和外圈故障信号的分析结果表明,该方法能够准确、有效地识别这些故障。 展开更多
关键词 滚动轴承 本征模函数 能量矩 故障诊断 经验模态分解 BP神经网络
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