《风力机叶片冰的线性和非线性特征及机器学习诊断》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2018-08-28
  • 风力涡轮机叶片上的冰块是能源公司在寒冷气候下面临的主要问题之一。本文提出了一种基于模式识别的基于导波和机器学习的冰厚度检测和分类方法。为了成功实现监督分类,有必要采用一种允许正确提取和选择超声波信号特征的方法。这项工作的主要创新之处在于,该方法考虑了四种特征提取方法来验证结果,分别采用线性(自回归(AR)和主成分分析)和非线性(非线性-AR外生和分层非线性主成分分析),特征选择采用邻域成分分析。通过机器学习,对决策树、判别分析、支持向量机、k近邻和集成分类器等20个分类器进行了监督分类。最后,在单频和多频模式下对分类器进行了评价,得到了准确的结果。

    ——文章发布于2019年3月

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    • 分层是风力涡轮机叶片中的常见问题,产生应力集中区域,其可导致叶片的部分或完全破裂。本文提出了一种新的风力机叶片可靠性监测系统分层分类方法。它基于具有外生输入系统(NARX)和线性自回归模型(AR)的非线性自回归的特征提取。本文的一个新颖之处是NARX作为风力机叶片分层分类的特征提取方法。此外,NARX功能被证明比用于叶片损伤检测的线性AR特征明显更好,并且NARX可以正确地描述叶片分层的固有非线性。一个真实的案例研究考虑了采用对分层敏感的超声波导波的不同分层水平。首先,通过小波变换对获得的信号进行滤波和去噪。然后,通过NARX提取信号的特征,并且考虑邻域分量分析作为主要新颖性来选择特征的数量。最后,通过有监督的机器学习方法执行了六种具有不同分层大小的场景:决策树,判别分析,二次支持向量机,最近邻和集合分类。 ——文章发布于2019年6月28日
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    • 编译者:董璐
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    • 本文中,基于模态指数被用于风力涡轮机叶片的损伤识别。对比许多先前的研究,由于大型现代风力涡轮机叶片的结构变形,几何非线性被考虑在内。在第一步骤中,在旋转叶片的有限元模型(FEM)被求解,得到下运行的空气动力学载荷的变形结构的模态特征。接着,对各种基于模态损伤指数包括频率,振型,模态形状,模态保证,模态应变能(MSE)和指数的差(完整和受损叶片之间)的曲率精度和效率进行研究。为了适应非线性建模的MSE指数计算,一种新的方法被引入到包括结构的非线性的效果。此外,对损坏的长度,它的位置和严重程度,以及转速和负载的振幅的效果也进行了研究。通用5兆瓦叶片NREL用于模拟研究。结果显示模式形状曲率足够的灵敏度和MSE指数的局部损伤。而且,在损伤检测现代风力涡轮机的几何非线性的重要性被证明。