叶片是风力发电机的关键部件,负责将风能转化为风力发电机转子旋转的机械能。在风沙、冰雪、雷电等环境介质的腐蚀以及多种应力的集中作用下,叶片极易产生不同程度的损伤,导致整个风电机组的停机,从而造成严重的经济损失。叶片体积质量庞大,人工检修困难,且检修成本高。因此,考虑减少运行风险、降低维护成本,对叶片进行健康监测,能够快速准确地识别出其损伤状态,具有重大意义。在叶片上进行无线传感器网络节点优化布置,使用小规模的无线传感器网络节点,更为全面地获取叶片的模态信息,从而降低监测成本,使叶片运行更加可靠。本文对风机叶片的无线传感器网络节点优化布置进行重点的研究,主要内容如下:(1)以叶片健康监测系统为基础,分析叶片无线传感器网络节点优化布置问题并阐述其意义。确定该问题的数学模型,根据数学模型得到该问题的评价准则,并确定具体的优化算法。(2)针对人工鱼群算法初始化产生种群、固定步长不利于搜索最优解的问题,引入加权质心算法产生初始鱼群并且改进步长,提出了一种用于无线传感器网络节点优化布置的加权质心鱼群算法。引入加权质心算法,保证人工鱼初始种群的多样性,提高了寻优精度;采用一种基于动态参数自适应变步长,跳出局部最优解,加快了收敛速度,提高了算法性能。(3)叶片无线传感器测点的布置采用模态置信度矩阵的最大非对角元素的最小值作为目标函数。使用八个测试函数作为算法的评价标准,对改进后的算法进行测试及分析,并对自适应变步长技术优势及算法的时间复杂度进行分析,从理论上验证加权质心鱼群算法的优越性。(4)分析风力发电机叶片的结构及振动数学模型,结合1.5MW叶片的基本参数及材料属性,建立有限元模型,并对叶片进行模态分析,提取前五阶的自振频率和位移振型。(5)将加权质心鱼群算法求得的最优解对应于叶片的节点自由度中,确定无线传感器网络的布置位置。将改进后的算法与原算法应用在风力发电机叶片无线传感器网络节点优化布置问题中,并进行对比,验证了加权质心鱼群算法应用于风力发电机叶片无线传感器网络节点优化布置问题中是行之有效的。