[发明专利]一种风力发电机转子不对中故障的载荷参数识别方法

权利要求书

1.一种风力发电机转子不对中故障的载荷参数识别方法，其特征在于，包括：

步骤S1，基于风力发电机转子系统的输入参数，获得输出参数；所述输入参数包括未知输入参数和已知输入参数，所述未知输入参数为待识别的载荷参数，所述已知输入参数包括转子系统的质量、阻尼和刚度矩阵；所述输出参数包括转子径向位移响应；

步骤S2，依据输入参数的改变量和输出参数的改变量计算敏感矩阵，并由最大似然算法获得未知输入参数的增量；

步骤S3，判断未知输入参数以及由下一步未知输入参数计算获得的目标函数值是否满足停止准则，包括：将增量B作为步长h并根据正问题程序分别计算并比较和所述停止准则的具体公式如下：

其中，分别是第i步和第i+1步对应的未知输入参数，是相对于未知输入参数由正问题程序获得的目标函数值，是已知输出参数的测试结果，∈₁，∈₂为迭代停止设定的较小的实常数；

满足停止准则，则转步骤S4；不满足停止准则，则由搜索区间进退法更新未知输入参数后返回步骤S1；所述更新未知输入参数采用搜索区间进退法包括：

若则向右前进，且加大步长h＝2B，获得

若则向左后退，且h＝-2B，获得

若目标函数值与测试结果之间的误差值变大，则选取上一步的设计点作为初始设计点；

所述更新未知输入参数的具体公式如下：

其中，分别是第i步和第i+1步对应的未知输入参数，是相对于未知输入参数由正问题程序获得的目标函数值，ε₂为设定的误差常数；

步骤S4，计算所述未知输入参数的置信区间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1基于风力发电机转子系统的输入参数，获得输出参数包括：

未知输入参数X_u结合已知输入参数X_k的均值通过风力发电机转子系统径向位移的正问题程序计算获得相应的前后圆盘处和前后轴承处的径向位移＜Y_u,Y_k＞；其中，Y_u为未知输出参数，Y_k为已知输出参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2依据输出参数的改变量和输入参数的改变量计算敏感矩阵的公式如下：

其中，R＝[Δy_i,i＝1,2,…,m]为输出参数的改变量，Q＝[Δx_i,i＝1,2,…,n]为输入参数的改变量，m,n分别为输出参数和输入参数的个数，u,k分别表示参数的未知和已知，S₁₁,S₁₂,S₂₁,S₂₂为计算得到的敏感矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由所述最大似然算法获得未知输入参数的增量包括：

其中，A_w＝WA,D_w＝WD,W＝diag(1/σ₁,1/σ₂),且为方差，分别为已知输入参数和已知输出参数的向量中第i个参数的偏差值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最大似然算法获得未知输入参数的增量B作为进退法迭代中的步长调整下一步未知输入参数的设计点，使得由下一步未知输入参数获得的目标函数值的变化呈现逐步下降趋势。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4计算所述未知输入参数的置信区间的公式如下：

cov(B)＝H^TH/L；

利用该公式计算未知输入参数在预设置信度下的的置信区间为：

其中，cov(B)表示未知输入参数的协方差，H＝B^T-(B^c)^T，H是L行M列的矩阵，表示最大似然算法计算值增量B与平均值B^c之间的距离，L为计算次数，M为未知输入参数的个数。