基于模型的故障诊断方法仿真研究

介绍了一种以典型的电液控制系统为目标,利用SIMULINK平台的仿真功能,虚拟化地再现了该控制系统及其几种常见的故障的虚拟故障诊断实验系统.通过系统模型和虚拟故障系统的输出特性对比,直观地描述了基于模型故障诊断方法的全部环节.     

基于模态区间分析的半定性故障诊断方法

为了提高故障诊断的抗干扰能力和可靠性,提出了基于模态区间分析和解析冗余关系相结合的半定性故障诊断方法.利用模态区间分析仿真得到的精确区间包络线进行故障检测,可提高故障检测的抗干扰能力.通过在键合图模型中加入观测信号和虚拟传感器的方法,建立诊断键合图模型并得到系统的解析冗余关系.根据诊断键合图的因果路径和解析冗余关系残差趋势分析建立具有残差变化方向的故障特征矩阵,从而提高故障隔离的准确性.将该半定性方法应用到五箱系统的故障诊断中,结果证明该方法是有效的.     

风电机组故障诊断中不确定性信息处理的贝叶斯网络方法

针对风电机组故障信息耦合性、模糊性的不确定性特点,结合贝叶斯网络在处理不确定性问题上的优势,提出了风电机组故障诊断的贝叶斯网络方法.重点研究了该方法的两个关键问题,即风电机组故障诊断的贝叶斯网络建模和贝叶斯网络推理.构建了一种基于事故树分析方法的三层CME贝叶斯网络模型并解析了贝叶斯网络的故障推理过程,通过风电机组齿轮箱的故障诊断实例验证了上述模型的可行性和贝叶斯网络推理的有效性.研究成果对具有相关不确定性问题的机电设备故障诊断有借鉴意义.     

基于UIO的减摇鳍控制系统故障诊断算法

为提高减摇鳍控制系统可靠性,提出了基于UIO的减摇鳍控制系统故障诊断算法,改进了基于全阶Luenberger故障诊断观测器针对系统出现未知扰动时的不足.利用最优解耦原理,设计了满足系统出现未知扰动时可解耦的UIO故障诊断观测器,推导及证明了减摇鳍控制系统存在UIO的充要条件,并给出了UIO故障诊断观测器的设计步骤．以NJ5型减摇鳍控制系统为研究对象,验证算法的有效性．仿真结果表明,基于UIO的减摇鳍控制系统故障诊断算法相比传统方法,获得的状态估计误差小,且收敛速度快;在故障诊断阶段,有效提高了残差的收敛效果,并对系统出现的故障作出快速响应．     

基于信息融合的控制系统中模拟电路故障诊断

针对控制系统中的模拟电路具有多种工作状态的特殊情况和故障诊断过程中的不确定性问题,提出了模糊一神经网络信息融合算法．给出了该算法的基本模型和应用于控制系统中模拟电路故障诊断的一般规律,通过将电路不同工作状态下的有效信息进行融合,结合模糊信息处理技术和神经网络推理技术,最终实现故障定位．将其应用到某型船舶主机遥控系统中延时电路板的故障诊断系统中,结果表明,该方法能够有效地提高故障模式的识别能力,将故障准确地定位到元器件．     

飞机热交换器故障诊断研究

针对飞机环境控制系统中的关键部件——热交换器作为研究的对象,对环境控制系统的热交换器模型和不确定性进行了分析,建立了含有待定参数和不确定性的数学模型。对模型中的待定参数采用最小二乘法进行了估计;在此基础上,对不确定模型采用鲁棒估计的方法进行系统的故障诊断,结果表明该方法是可行的。     

不确定奇异随机分布系统的故障诊断和容错控制

针对带有概率密度函数逼近误差的非高斯不确定奇异随机分布控制系统提出鲁棒故障诊断算法,在有模型不确定性和概率密度函数逼近误差的情况下设计故障诊断观测器估计故障信息。故障发生后,利用故障信息重构跟踪控制器使得输出概率密度函数仍能够跟踪期望概率密度函数。利用李雅普诺夫稳定性理论分析观测误差动态系统、闭环控制系统和跟踪误差动态系统的稳定性,相应的增益矩阵由线性矩阵不等式求解。仿真实例验证了算法对时变故障的有效性。     

油制气控制系统故障诊断技术

以油制气控制系统为背景,对控制系统故障诊断技术进行了研究,提出了一种基于信号迭加的故障诊断新方法,并运用该方法研制出油制气装置故障诊断系统。该系统能准确地诊断出油制气控制系统故障的位置和部件,显示故障信息和处理方法。     

造纸机网前箱系统鲁棒故障诊断及容错控制

在造纸机网前箱控制系统中,传感器失效时,控制系统的性能严重恶化,而常规故障诊断方法又要求准确数学模型,针对这一问题本文提出了将自适应技术引入常规故障诊断方案。形成鲁棒诊断策略,实现了存在被控对象建模误差及参数慢时变情况下,造纸机网前箱控制系统的可靠故障诊断及状态估计。仿真实验证实了所给方法的有效性。     

基于模型的网络控制系统故障诊断综述

针对网络化控制系统存在随机时延、丢包、异步等问题,在分析网络控制系统不同数学模型基础上,详细介绍了故障诊断与容错控制的常用方法:即基于信息调度模型的方法、基于时延模型的方法、基于T-S模糊模型的方法.并相应地分析了每种方法的原理及其优、缺点.另外,还对近年来常用方法的最新发展结果进行了总结分析.最后指出该领域有待进一步...     

设备故障诊断中数据融合的计算模型

针对故障诊断的数据融合功能模型中各级融合和各项融合功能及处理任务，以集合论和实变分析为基础提出了故障诊断的数据融合处理过程的计算模型，计算模型描述了数据融合处理步骤、过程的数据形式与计算方法，证明了这些模型的正确性和可用性，为数据融合的故障诊断技术奠定了理论基础，通过分析得出数据融合处理不完全依赖于具体计算方法的结论。     

基于结合能量模型的往复泵泵阀故障诊断研究

基于生物免疫系统抗原与抗体互识别的结合能量模型,结合矩阵的奇异值分解,研究了适于三缸往复泵泵阀故障诊断的新方法．通过对三缸往复泵泵阀实际故障的诊断分析,表明基于结合能量的故障诊断方法具有较强的容错性和鲁棒性,并具有可视化及可解释性好等特点。     

模拟故障诊断中的容差处理方法研究

基于斜率故障模型的故障诊断方法较好地解决了线性电路的软故障和硬故障诊断问题,是一种很有价值的故障模型,但是容差问题使该方法不实用,基于此,给出了新的容差处理方法.首先斜率故障模型的公共点(由无故障时两个选定测点的电压值确定)不再是一个定值,而是在实际电路运行中获得,它包含了实际电路元件的容差信息.其次,受容差影响,元件...     

模拟集成电路故障诊断与参数辨识的代数方法

为实现模拟电路参数辨识和降低故障诊断成本,提出一种基于矩阵扰动理论的模拟电路故障诊断和参数辨识方法。该方法不同于基于数字信号处理（DSP）与人工智能的方法,而是从代数观点出发,以被测电路响应矩阵的本征值随被诊断器件参数的变化而变化的对应关系为基础,建立故障模型。该模型将故障检测,故障定位和参数辨识一体化处理,具有易于工程实施的优点。实验结果表明该方法的计算时间开销小,可降低测试成本,故障定位和故障参数辨识精度高,实验结果中的最大辨识误差为2.35%。     

摩擦学与动力学信息故障诊断相关性分析研究

以齿轮箱摩擦学系统为研究对象,通过分析齿轮摩擦学与动力学信息之间存在的异同性,建立了齿轮摩擦学与动力学信息故障诊断相关性分析模型。对模型中两类不同量纲的诊断信息采用对数化累积处理方法,并归一到同坐标下对比分析。结果表明,两类特征信息在故障诊断中表现高度相关。该研究为设备多信息融合故障诊断提供一条新的分析方法。     

运载火箭姿控发动机故障诊断方法研究

针对排除运载火箭测试发射过程中故障的特点,研究了基于故障树模型的故障诊断理论与诊断技术,建立了姿态控制发动机故障树和故障模式,利用其对某型火箭的姿态控制发动机系统出现的故障进行了模拟与诊断.诊断故障发生的趋势与火箭飞行试验故障分析结果一致.     

基于MAS的航天器故障诊断系统模型

为了实现航天器故障处理的实时性、智能性,本文构建了基于MAS(Multi-Agent System)的航天器故障诊断系统模型。该结构通过分层实现了系统级诊断、缩小计算空间及加快隔离故障源。诊断智能体根据本系统的领域知识特点,建立自己的智能诊断模型,能够自主处理紧急故障;多个智能体能够协同并行地工作,提高了诊断速度。本文还构建了基于HLA(high level architecture)的故障诊断系统的仿真平台,通过仿真证明了该航天器故障诊断系统模型的优越性,也验证了仿真平台的可行性。     

基于阶次小波包与Markov链模型的转子早期故障诊断

针对转子启动过程中振动信号表现为非平稳、非高斯特征及传统诊断方法精度不高的现状,将阶次小波包和Markov链模型引入转子的早期故障诊断中,提出了一种新的自适应故障诊断模型。首先利用阶次跟踪算法对瞬态振动信号重采样,得到等角度分布诊断信号;其次采用小波包对该信号分解——重构,提取其在各频带的能量特征向量,通过Markov链模型对其进行预测;最后通过故障实例验证,结果表明:将阶次小波包变换和Markov链模型相结合进行故障诊断是可行而有效的。     

基于行为Petri模型的诊断推理研究

基于模型诊断理论,应用 行为Petri网对诊断问题和诊断解进行了重新定义,阐述了行为PN的模型构造和后向可达b-w分析方法,以某卫星电源系统的故障诊断为例,描述基于行为PN模型的诊断理论及其分析方法的应用。该方法为Petri网在故障诊断领域的应用以及基于因果模型认方法的发展提供了有新的思路。     

复杂电子装备故障诊断建模方法研究

针对复杂电子系统功能层次较明显的特点，结合多信号模型和相关矩阵的策略，提出了一种用于复杂电子装备的相关建模方法，该方法可高效灵活地构建复杂电子装备的故障诊断模型，能有效实现故障诊断率和故障隔离率，并在某微机系统测试中得到验证。该方法建模简单，诊断速度快，能适应复杂电子系统的故障诊断。