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风能作为一种大自然所给予人类的资源，正受到世界各国的重视。但是，伴随着风力发电机组数量的增加，机组设备发生的故障也逐渐增加。行星轮是风力发电传动系统关键部件之一，其动态特性分析是风力发电机组故障分析的重要组成。运用非线性动力学原理对风电机组行星轮传动系统进行动态特性研究，逐渐成为近年来风电传动系统故障研究的重要课题之一。 本课题针对风电机组行星轮传动系统的动力学模型、动力学特性、振动信号时频域分析及相关故障诊断实验分析，开展如下具体研究工作: (1)建立风电机组行星轮传动系统的模型。对现有行星轮模型进行分析，在此基础上构建基于非线性动力学的行星轮传动模型。在一定的假设前提下分析模型各构件的运动关系，确定各构件的相对位移，同时考虑刚度变化，转动惯量变化的因素，运用能量法列出模型的能量方程。 (2)研究风电机组行星轮传动模型的动力学特性。通过拉格朗日方程对能量方程进行求解得到非线性动力学方程，运用非线性系统数值求解方法对其求解计算，得到不同转速下行星轮正常运转和偏心故障运转下的响应结果。分析表明所建立的模型能够反映出行星轮的运转状态，且通过Maltab计算出来的时域波形图、平面相图和庞加莱截面图能够体现系统的稳定性。 (3)研究行星轮传动信号的时频域分析方法。概述信号处理中常用的时频域分析方法，并结合行星轮模型进行EMD分解得到Hilbert谱及边际谱。通过与傅里叶变换对比表明，对于低频振动信号的故障特征提取，Hilbert变换要优于傅里叶变换。 (4)构建风电机组行星轮传动实验系统。开展了风电机组行星轮传动系统实验研究，开发了运用C＃语言实现的风电机组行星轮传动监测及诊断系统上位机软件。并通过与Maltab混合编程实现对数据处理的一些算法。系统具有采集数据的功能，信号分析功能，数据存储功能。对不同转速下的行星轮进行正常运转和偏心故障的实验研究。研究结果表明通过对所建立的理论模型进行不同转速的响应计算能够符合实际的运转情况。