基于证据推理和置信规则库的装备寿命评估

针对航天产品试验样本少,寿命评估难的特点,结合产品在研制阶段多种工作环境的失效数据,提出了一种基于证据推理(evidential reasoning,ER)和置信规则库(belief-rule-base,BRB)进行装备寿命评估的新方法.首先,分析了模型的合理性并使用多维BRB模型将多种环境下的寿命数据折合为标准工作环境下的寿命数据,然后通过ER算法将折合后数据和实际工作环境数据进行融合.其次,详细说明了BRB--ER模型的推理过程和寿命评估的步骤.最后,采用某航天产品的失效数据对该方法进行了验证,并用已有的产品寿命的固定值进行BRB的参数更新.研究结果表明,在专家知识准确合理时,该模型能够准确地评估产品寿命,并可根据已有的产品的固定寿命进行训练,建立更加准确的寿命预测模型.     

超分辨率重建技术及其在太赫兹图像中的应用

超分辨率重建就是通过相应的算法,重建图像截止频率之外的细节信息,重构出一幅清晰的高分辨率图像。首先介绍了超分辨率重建算法——非均匀内差法,迭代反投影法（IBP）,凸集投影法（POCS）,说明了各算法的概念和应用,并着重介绍了基于最大后验概率（MAP）的图像超分辨率算法,给出了MAP超分辨率复原算法处理实际太赫兹图像的结果。实验表明,超分辨率图像重建具有重建效果好、抗噪声性能强的优点,有效地重建了高分辨率太赫兹图像,在太赫兹成像领域具有良好发展和应用前景。     

不确定退化测量数据下的剩余寿命估计

剩余寿命估计是工程系统预测与健康管理的关键.目前,基于观测的系统退化数据进行剩余寿命估计得到了很大的关注.由于系统随机退化过程和测量误差的影响,测量数据中不可避免包含退化随机性和测量不确定性.然而,现有基于观测数据的剩余寿命估计研究中,没有将退化随机性和测量不确定性对估计的剩余寿命分布的影响同时考虑.鉴于此,提出了一种基于Wiener过程且同时考虑随机退化和不确定测量的退化建模方法,利用Kalman滤波技术,实现了潜在退化状态的实时估计.在退化状态估计的基础上,得到了同时考虑退化状态不确定性和测量不确定性的解析剩余寿命分布.此外,提出了一种基于极大似然方法的退化模型参数估计方法.最后,通过陀螺仪的退化测量数据验证了本文提出的方法优于不考虑测量不确定性的方法,可以提高剩余寿命估计的准确性.     

基于故障补偿思想的导弹执行机构主动容错控制研究

为了提高导弹姿态控制系统的飞行可靠性,提出了基于故障补偿思想的导弹执行机构主动容错控制方法。该方法充分研究了一类导弹所采用的"+"型布局火箭发动机执行机构的结构和功能特点,分析了执行机构故障模式及其影响,在此基础上提出了主动容错控制方案,并推导出在执行机构卡死故障和恒值偏差故障情况下基于故障补偿思想的容错控制算法。仿真结果表明,该方法具有良好的容错控制效果,克服了传统被动容错控制方法在适用范围上的局限性。     

复杂模拟电路仿真中的元件建模技术

基于定量仿真的故障诊断,是维护复杂模拟电路可靠性的重要途径之一。电路仿真的一项核心技术和关键问题是元件正常/故障状态的仿真建模,针对这一问题,以SPICE模型为基础,提出了非线性元件的分段线性化建模方法和储能元件处理方法,提出了控制元件的功能建模方法,研究了复杂电路系统中元件的分层建模和故障建模方法。以上方法降低了电路分析的计算量,提高了运算速度,改善了收敛性。仿真实例验证了所用建模方法在复杂模拟电路系统仿真中的工程适用性。     

带测量误差的非线性退化过程建模与剩余寿命估计

剩余寿命(Remaining useful lifetime, RUL)估计是设备视情维护和预测与健康管理(Prognostics and health management, PHM)中的一项关键问题. 采用退化过程建模进行剩余寿命估计的研究中,现有方法仅考虑了具有线性或可以线性化的退化轨迹的问题.本 文提出了一种基于扩散过程的非线性退化过程建模方法,在首达时间的意义下,推导出了剩余寿命的分布.该方法可以描述一般的非线性退化轨迹, 现有的线性退化建模方法是其特例.在参数的推断中,考虑到真实的退化过程受到测量误差的影响,难以直接测量得到, 因此,在退化建模的过程中引入了测量误差对退化观测数据的影响,通过观测数据,提出了一种退化模型未知参数的极大似然估计方法. 最后,通过激光发生器和陀螺仪的退化测量数据验证了本文方法明显优于线性建模方法,具有潜在的工程应用价值.     

基于等效器的大型测控设备核传标准研究

针对大型测控设备计量检定中存在的问题,提出利用等效器作为大型测控设备的核查标准和传递标准,进行大型测控设备的计量技术保障.对作为核查标准和传递标准的等效器,研究应具备的功能,提出硬件和软件设计结构,对形成切实可行、技术先进、保障有力的大型测控设备新型计量技术保障方案具有实践指导意义.     

缓变退化设备剩余寿命预测的随机阈值方法

针对一类缓变退化设备的样本平均在短时间内退化不明显的特点,将设备检测数据的样本标准差作为一个失效指标进行退化建模,从样本标准差的变化趋势来估计设备的性能状态,并且鉴于样本标准差数据非线性强波动幅度大的特点,提出了一种随机阈值的剩余寿命预测方法。通过惯性平台陀螺仪漂移数据实例验证证明,该方法能够对这类非线性强、波动幅度大的退化数据建模,并得到可信的预测结果。     

含缺失数据的小波-卡尔曼滤波故障预测方法

研究了复杂系统存在缺失数据时的故障预测问题.首先,针对测试数据的非平稳性,在小波-卡尔曼滤波预测模型的基础上进行了改进,并 利用期望最大化算法对模型参数进行了在线更新,提高其对非平稳时间序列的预测能力;其次,将数据缺失通过一个满足伯努利分布的随机变量描 述,实现了缺失数据情况下小波-卡尔曼滤波状态估计.基于此,提出了缺失数据下的故 障预测算法;最后,通过数值仿真和实例验证,说明了所提算法的有效性和可行性.     

一种大型设备自动调平控制器设计

某大型设备依靠人工完成水平状态的调节,该调平方法速度慢,精度低,不能很好地满足快速测试的测试要求;为此论文设计了一种嵌入式自动调平控制器,该控制器采样电压一频率转换电路采集的水平误差信号,送人FPGA进行分析和处理,以调宽脉冲加矩的信号形式对步进电机进行控制,运用PID控制方法实现仪器设备的自动调平;实验及仿真结果表明该控制器输出的PWM波占空比误差为0.5％,控制电流精度在95％以上,满足设计精度要求,且具有速度快、集成度以及自动化程度高等优点.