ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ ВИКОРИСТАННЯ ЯДЕР ЛІНІЙНИХ AR ТА ARMA ПРОЦЕСІВ В ЯКОСТІ ДІАГНОСТИЧНИХ ОЗНАК ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ОБЕРТОВИХ ВУЗЛІВ ГЕНЕРАТОРІВ ВІТРОУСТАНОВОК

Abstract

В роботі розглянуто деякі методи діагностування технічного стану обертових вузлів генераторів вітроустановок. В якості математичних моделей вібрацій вузлів генераторів вітроустановок пропонується використати лінійні процеси авторегресії (AR) та авторегресії-ковзного середнього (ARMA). Такі процеси відносяться до лінійних випадкових процесів з дискретним часом, які мають безмежно-подільні закони розподілу. Особливостями таких процесів є те, що коефіцієнти авторегресії та ковзного середнього безпосередньо пов′язані з ядром лінійних випадкових процесів з дискретним часом. Приведено властивості ядер лінійних AR та ARMA процесів, параметри яких запропоновано в якості діагностичних ознак, та способи їх оцінки. Важливою властивістю ядер лінійних AR та ARMA процесів це їх рекурентний зв′язок з параметрами авторегресії та ковзного середнього. Це дає можливість побудувати рекурентні алгоритми оцінки ядер лінійних випадкових процесів з дискретним часом. Показані приклади оцінки ядер лінійних процесів авторегресії різних порядків. Як приклад використання запропонованого підходу розглянуто вібраційний сигнал обертового вузла підшипника кочення генератора вітроустановки USW 56-100 з боку корпусу головного валу встановленого на стенді для випробувань вітрогенераторів. Швидкість обертання головного валу 72 об/хв. Для досліджень вібраційних сигналів використовувався розроблений в ІЕД НАН України прототип системи діагностики вітрогенераторів за допомогою якого була проведена реєстрація вібраційних сигналів та отримані оцінки ядер лінійних випадкових процесів. Приведені результати оцінки ядер вібраційних сигналів підшипникового вузла генератора вітроустановки, що встановлений на дослідницькому стенді. Використані різні критерії оцінки параметрів авторегресії, а саме, кінцевої похибки прогнозу (FPE), та критерій Хенна –Квіна (HQ). Показані деякі параметри ядер лінійних AR процесів, що можна використати в якості діагностичних ознак технічного стану вузлів генераторів вітроустановок ,а саме , де ядро лінійного випадкового процесу AR або ARMA. Показані результати оцінок даного параметра для різних AR процесів, що відповідають різним методам оцінки характеристик таких процесів.