基于滑模观测器的AUV传感器故障检测

针对AUV(自主水下航行器)模型的非线性特点,利用滑模观测器对其进行状态估计,并将观测器输出和传感器输出之差作为残差.为了降低误检的概率,设定了两个残差阈值,当残差大于较大的阈值时,立即判定有故障发生,当残差在这两个阈值之间时,系统发生报警,并将前一段时间的一组观测数据和传感器输出数据进行统计分析,判定是否有故障发生.这样既不会漏检大幅度故障,又能够及时检测出缓变故障,达到实时故障检测的目的.仿真结果说明了这种方法的有效性.     

基于支持向量机的鲁棒故障诊断方法研究

针对生产过程中因扰动、噪声等因素引起误报率高的问题,文中提出基于支持向量机（SVM）的鲁棒故障检测方法.采用SVM对建模不确定性部分进行辨识,且将结果作为补偿项加到观测器中,使残差在理想情况下只表现为故障的形式,消除了干扰、噪声等对残差的影响.而在故障辨识中,文中对基于积极集法的回归型增量支持向量机（RISVM）进行研究,不断考虑新数据对辨识模型的影响,实现故障的在线辨识.最后通过仿真算例验证所提方法的有效性.     

基于局部线性模型树模型的柴油机进气系统漏气和堵塞故障诊断

柴油机进气系统漏气和堵塞等性能退化型故障将会导致排放恶化和经济性下降。针对进气系统具有较强的非线性,难以建立精确的数学模型问题,提出基于局部线性模型树（LOLIMOT）模型的故障诊断方法,为在线故障诊断提供一种思路。提取进气压力波的一次谐波信号幅值与相位、充量系数为故障特征,采用 LOLIMOT方法对充量系数、进气压力波动幅值与相位信号建立基于发动机转速和进气密度的参考模型;采用奇偶方程生成3个残差信号,计算各个残差信号的阈值;分析残差信号和故障类型的映射关系。结果表明：所建进气压力波动幅值LOLIMOT模型、进气压力波动相位LOLIMOT模型、充量系数模型验证数据与模型仿真数据具有较高线性相关度;采用充量系数、进气压力波幅值与相位为故障特征值建立的LOLIMOT模型生成残差信号的故障诊断方法,可诊断进气系统漏气故障和中冷器堵塞故障。     

直升机旋翼健康监测系统地面试验台方案设计与开发

研究了直升机旋翼健康监测系统地面试验台的硬件方案设计和旋翼健康监测软件的开发，阐述了旋翼数据采集系统、机体数据采集系统和上位计算机3个子系统的组成方案。由于采用了数字传感器、远程多路复合器和无线集流环采集旋翼状态数据，解决了原采集系统中存在的集流环磨损问题和传感器数量问题。提出了一种基于短时模型残差的故障检测方法和基于混合模型的故障诊断方案。地面旋翼实验台的实现对于旋翼故障的研究和各种诊断方法的评估有重要的现实意义。     

多传感器时间控制系统的数据融合新算法

针对由多个传感器组成的时间控制系统,为满足其较高的实时性和鲁棒性要求,提出了一种新的加权融合算法。该方法不需要传感器测量值的先验信息,根据实测数据之间的相互关系来确定门限和权值分配策略,避免了设定经验门限带来的主观因素。仿真试验和工程实际应用均表明:该算法鲁棒性强,融合精度高,且计算量小,满足系统的高实时性要求,具有一定的理论意义和较高的工程实用价值。     

基于灰色模型的INS／GPS故障实时预测算法

针对灰色理论中的GM预测模型，以及数据融合技术在复杂故障诊断方面的高效率，提出了一种综合灰色系统理论和多传感器数据融合技术的故障预测方法，仿真试验表明该方法可有效预测导弹制导系统传感器的故障。     

雷达状态检测数据非均匀稀化方法

大量的状态检测数据会增加数据处理的复杂度,降低状态检测的实时性;为了对雷达状态检测的海量数据稀化处理,并克服均匀稀化造成的关键数据丢失问题,根据装备故障分布规律,把检测数据分为正常、亚正常（指有发生故障的趋势）、故障三类,提出了采用一种非均匀稀化方法,对不同状态下的检测数据,实现不同比例的稀化;通过实例验证非均匀稀化方法的有效性,对正常数据稀化非常有效,对亚正常状态数据采用较高的保留率,对故障状态数据可以实现全部保留。     

SINS辅助GPS检测技术在弹载组合导航中的应用

针对弹载SINS/GPS深组合导航系统提出一种动态检测GPS信号有效性的方法。推导了基于卡尔曼滤波理论和GPS伪距、伪距率量测的SINS/GPS深组合导航算法,通过分析滤波器残差统计特性设计了基于残差χ2检验的GPS信号故障检测算法和基于切比雪夫大数定理的GPS信号故障隔离算法。理论和仿真分析表明:利用SINS辅助GPS故障检测可进一步提高深组合导航系统的动态抗干扰能力,在GPS单颗或多颗卫星数据出现故障的条件下有效保障组合导航系统的导航精度。     

基于惯导辅助的GPS完好性监测技术

针对惯导辅助GPS完好性监测,对残差χ2检验法和以大数定律为基础的残差检验法进行了深入的理论分析和比较,并且在斜坡故障方面,引入检测时间和检测函数对判决门限的偏离度作为评估检测性能的两个指标。通过对阶跃故障检测和斜坡故障检测的仿真研究,验证了两种方法的有效性,并且仿真结果表明后者比前者具有一定的优越性。     

军用车辆齿轮传动箱建模与故障增强技术研究

以军用车辆齿轮传动箱为研究对象,进行了系统建模和故障信息增强等技术研究.具体的建模过程包括对实测数据的检验与预处理、模型形式的选择、模型参数的估计、模型适用性检验等问题.通过故障信息增强技术完成残差信号的提取.实际测试分析表明,采用故障增强技术能够明显地提高故障识别率.     

电雷管中电极塞平行度检测方法

针对传统的小尺寸电雷管人工检测方式耗时耗力,容易带入人工误差等问题,提出一种电雷管中电极塞平行度检测方法.该方法通过设计平行检测装置结构,利用高精度位移传感器,通过其对位移数据的记录,检测电极塞的平行度,实现高精度、自动化检测产品平行度.实验结果表明:该装置能够实现自动化、高精度的平行度检测,检测的重复精度基本能够达到μ级,满足检测精度要求.     

小波故障检测在脉冲星组合导航中的应用

为提高基于X射线脉冲星的组合导航系统容错能力,利用小波分析方法进行故障检测,以保证组合导航系统的精度和可靠性。笔者采用X射线脉冲星导航、天文导航和紫外敏感器导航构建组合导航系统,运用小波分析技术对传感器输出信号进行故障诊断,并进行故障隔离和系统重构,最后采用联邦式滤波器进行信息融合,并以火星探测任务为例进行了数学仿真。实验结果表明：该方法能够有效检测相关传感器故障,解决了X射线脉冲星组合导航系统因故障导致的导航结果变差问题,且具有较高的导航精度,提高了脉冲星组合导航系统的容错性能和工程实用价值。     

飞行器的一种空间定向与导航的方法

这个系统利用重力加速度计与磁通门磁强计实现对飞行器的空间姿态测量，并能以此为基准实现飞行器的惯性导航。在方向的测量中使用了三个传感器代替传统的单个传感器测量以减小加速度计与磁通门计在较小角度时灵敏度的下降。通过实验得知这种方法是十分有效的。     

基于BP 神经网络的风洞传感器非线性误差修正方法

针对风洞试验时传感器测值受到非线性误差干扰的问题,提出基于BP神经网络的风洞传感器非线性误差修正方法.利用BP神经网络强大的非线性映射能力,通过神经网络模型融合传感器校准数据对传感器的测量误差进行计算,并根据网络计算误差对传感器测值进行修正.试验结果表明:该方法能有效地减小非线性误差对传感器测值的影响,提高传感器的测量精度.     

基于模型的航天器在轨传感器故障诊断方法

故障诊断技术对于确保航天器的可靠性和安全性至关重要.而对于航天器自主和实时的在轨故障诊断更是十分必要.为了要满足航天器在轨故障诊断系统高可靠性的要求,在轨诊断系统必须建立传感器故障诊断机制.本文研究了在轨故障诊断的技术特点,分析了现有的传感器故障诊断方法,提出一种基于分析冗余信息的适于航天器在轨传感器故障诊断的方法.这是一种基于物理模型的方法.利用该方法开发的诊断原型系统针对某试验台的诊断,验证了该方法的正确性和有效性.该方法可用于工程实际.     

基于群集智能的传感器管理方法研究

传统传感器管理方法一般采用集中式处理,这种处理方式可能会产生中央节点负荷重和系统通讯压力过大等问题,同时也会因为局部启发式信息的引入而导致了公共悲剧问题.针对以上问题,本文将群集智能理论应用于多传感器管理研究,在以效能函数作为传感器效用函数的基础上,提出了基于群集智能的传感器管理方法.该方法为每个传感器定义个体效用函数...     

基于径向基函数和自组织映射的导弹控制系统健康状态评估

传统导弹武器装备健康状态评估方法严重依赖设计人员与产品专家的经验与水平,效率低、准确度差.针对导弹的控制系统,提出基于径向基函数(RBF)网络观测器和自组织(SOM)网络的健康状态评估方法.利用基于RBF网络的自适应故障观测器计算输出信号的残差以及不同工作状态下的自适应判别阈值,通过比较残差和阈值实现故障检测;利用基于...     

基于低频学习的电液位置伺服系统鲁棒自适应控制

电液位置伺服系统存在高频干扰和传感器测量噪声,导致传统自适应控制参数收敛性差、性能一致性低等问题。针对这些问题,提出一种基于低频学习的鲁棒控制策略。设计低通滤波器修正电液位置伺服系统的自适应参数,将修正前后出现的残差反馈到鲁棒自适应控制中构造新型控制律,滤除自适应律中存在的高频成分,从而有效地降低参数的波动程度,达到稳定收敛的目的。通过Lyapunov稳定性理论验证了闭环系统的全局稳定性。对比实验结果表明,所提方法能够有效解决电液位置伺服系统在高频干扰和传感器测量噪声作用下的参数稳定收敛问题,同时获得了系统动态误差的渐进稳定性,实验取得了预期效果。     

基于虚拟余度的发动机伺服传感器故障检测

为在有限软硬件资源下有效辨识出故障传感器并进行隔离,提出基于虚拟余度的航空发动机伺服传感器故障检测方法.利用改进算法训练的Elman神经网络实现全包线内的高压转速到主燃油的映射,建立主燃油虚拟余度,给出基于虚拟余度的伺服传感器故障检测结构,并对常规检测方法不能辨识的2种失效模式进行仿真验证.结果表明:该方法可有效辨识出传感器失效,结构简单,计算量较小.     

一种气动力/直接力复合控制导弹自动驾驶仪设计

文中提出了一种气动力／直接力复合控制导弹自动驾驶仪的前馈一反馈控制器结构．通过攻角反馈自动驾驶仪以及直接力反馈主控回路控制器设计，解决了传统法向过载误差控制器中气动力与直接力两个控制回路由于使用同一个加速度传感器所带来的复合控制系统的解耦同题。文中给出了攻角反馈自动驾驶仪和直接力主控回路的设计方法。通过数字仿真，验证了所设计的直接力／气动力复合控制器可以有效提高导弹末端对付高机动目标的快速响应能力。