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汽轮发电机组故障诊断是火力发电厂安全运行的一个重要环节，在汽轮发电机组故障诊断中，难以建立对象的精确数学模型，且故障征兆和故障原因之间具有一定的模糊性，将专家系统技术应用到汽轮发电机组故障诊断系统中，是一个较好地解决方案。汽轮发电机组的很多故障都是由于振动问题引起的，转子的振动问题尤为严重，针对实际汽轮发电机组轴系进行建模分析，得到振动问题的一些自身特性以及响应规律，对于振动故障的解决以及处理都有很重要的意义。
本文首先阐述了汽轮发电机组故障诊断及转子振动问题的研究背景及意义，对国内外相关技术的发展作了介绍，然后介绍了专家系统及转子动力学的基本理论。接下来论文分为两部分内容，分别对汽轮发电机组故障诊断专家系统和转子振动问题进行了研究。第一部分，首先研究专家系统工具CLIPS与VC++的接口技术。其次，根据机理知识、专家经验和相关文献，对汽轮发电机组故障方面的知识进行收集、整理、归纳、总结，然后运用合适的知识表示方法进行合理表示，以一定的组织结构保存，形成用于诊断的知识库。最后，使用混合编程的方式开发基于电厂巡检数据的汽轮发电机组故障诊断专家系统，并通过一些诊断实例说明汽轮发电机组故障诊断系统的诊断过程。
第二部分，根据转子动力学理论和有限元的基本思想，针对实际200MW汽轮发电机组转子系统，应用ANSYS有限元软件中相关单元建立其有限元模型，对转子模型进行模态分析，得到轴系的临界转速，研究了发电机形状以及轴承刚度系数对于轴系模态的影响，并对转子系统的不平衡响应进行了仿真，模拟了发电机发生质量飞脱和碰磨故障时机组的振动情况。
最后，本文对上述研究工作作了全面的总结，并对以后进一步的研究方向作出展望。