基于键合图模型的新型解析冗余关系故障诊断方法研究

研究了通过诊断键合图模型建立系统解忻冗余关系(ARRs)的故障诊断方法.通过在系统键合图中加入虚拟传感器的方法建立系统的诊断键合图,根据诊断键合图模型的因果关系路径构建系统的解析冗余关系和系统故障特征矩阵,并利用系统实际观测特征与故障特征的比较进行系统的故障检测和隔离,通过在双容水箱系统的仿真验证,证明了该方法便捷性和...     

基于键合图的混合动态系统故障诊断的方法

本文首先概述了控制系统故障诊断的概念,分析了国内外对于这一领域的研究水平和发展状况,并且分基于和不依赖于控制系统数学模型两大类介绍了一些主要的故障诊断方法。此外,本文针对当前应用较多的一种动态系统——混合系统,提出了一种基于键合图模型的故障诊断方法。介绍了混合键合图基本原理,通过混合键合图对混合动态系统建模,为进一步进行MBD故障检测和追踪直至故障隔离和鉴别提供基础模型。     

基于键合图的他励直流电动机故障诊断方法

为了提高故障检测与隔离的容错性与效率,提出使用将定量模型与定性模型相结合的他励直流电动机的故障检测与隔离方案;故障检测通过假设检验方法判别系统测量行为与预测行为的一致性,故障隔离使用时间因果图进行前向传播和后向传播进行推理,时间因果图由键合图得到;给出他励直流电动机的键合图模型和时间因果图,讨论综合方法在他励直流电动机故障诊断中的应用;仿真结果表明这种方法的有效性.     

基于键合图的电力电子电路建模与仿真

随着DC-DC变换器的实际应用领域的不断扩大,人们对变换器系统的稳定性提出了更高的要求,因此,精确而有效的建模和仿真对于变换器的发展有着重大的意义。本文以电力电子Buck电路为例,提出混合键合图模型和键合图平均模型两种模型,这两种模型都是在键合图建模理论的基础上,根据电路中开关控制方式的不同而得到的。首先经过分析得到Buck电路的两种键合图模型,并在GME(Generic Modeling Environment)软件中搭建模型,然后通过该软件将它转换为Matlab框图模型并仿真,最后将仿真结果与实际电路模型的输出波形进行对比分析,验证了两种模型的可行性和正确性。     

基于键合图的参数不确定性鲁棒故障诊断

混杂系统包含有离散子系统和连续子系统,系统中变量转换复杂,参数存在不确定性,导致故障诊断的误报率较高。针对此问题,以单相全桥逆变器为研究对象,提出运用线性分式变换的键合图(Bond Graph in Linear Fractional Transformation,BG-LFT),建立系统参数不确定性混合诊断键合图(Diagnostic Hybrid Bond Graph,DHBG)模型,并根据模型产生自适应阈值。基于混杂键合图的因果关系和结构特性,从DHBG中导出所有有效模式下的鲁棒解析冗余关系,结合自适应阈值评价残差,实现混杂系统的鲁棒故障诊断。在20-sim中进行建模仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于键合图的汽车悬架系统建模与仿真

键合图是一种图形工具,它可以清晰形象地描述系统内部的能量结构.文中给出了功率键合图理论对汽车1/4、1/2悬架系统建模的详细方法,建立了1/4、1/2悬架的键合图模型.对1/2悬架键合图模型进行仿真时,文中没有采用传统的推导状态方程方法,而是将键合图模型按照键合图与方块图的转化关系直接转为方块图模型,再利用MATLAB软件的Simulink工具箱对1/2悬架的方块图进行建模仿真.给出了仿真模型,得到了较好的仿真结果.验证了键合图结合方块图理论对系统建模和分析的优越性.     

基于故障图模型的故障诊断方法研究

在复杂系统故障诊断中，为了解决故障树模型过于简单和现有故障图模型过于复杂而且分解简化比较困难的问题，在故障树模型的基础上进行拓展，提出了具有扇入节点和层次节点的有向无圈的故障图模型，阐述了基于该模型的故障诊断和故障影响预测原理，并且给出了基于该模型的一系列相关预处理方法及算法．它们包括：生成子树库和生成可探测节点路径库的预处理方法、故障诊断推理算法和故障影响预测算法等．     

因果图向故障树转换的研究

因果图模型可以表示整个复杂系统中各因素见的复杂因果关系,故障树是故障分析和安全可靠性分析的常用模型,如果因果图模型能够转换为故障树模型,将扩大因果图的应用范围,方便故障树建模。因此研究因果图向故障树的转换显得十分重要。文章在分析故障树与因果图概念和表示符号的基础上,提出了因果图转换为故障树的算法。通过因果图向故障树转换可以得到任何事件为顶事件的故障树模型,然后可以采用成熟的FTA方法进行分析,这样因果图模型中的一些问题也可以采用故障树的方法来解决。在假设因果图中的连接事件表示必然因果关系条件下,因果图可以转换为含有可能的因果关系的故障树。研究表明通过微因果树化,因果图可以转换为故障树,所以因果图模型具有广泛的适用性和应用前景。     

故障树向因果图转换的研究

故障树和因果图都采用图形表示因果关系,都主要用于故障诊断和故障分析。由于二者的相似点较多,因此研究故障树向因果图的转换显得十分重要。这样可以进一步扩大因果图的应用范围。文章在分析故障树与因果图概念和表示符号的基础上,探讨了故障树与因果图之间的相互转换,提出了故障树转换为因果图的方法。研究结果表明：含有“与门”、“或门”、“禁门”和“表决门”的故障树可以转换为因果图,这样对于这类故障树处理的故障诊断问题都可以采用因果图来解决。     

一种基于UML类图和活动图的故障树生成方法

针对UML活动图在生成故障树的过程中只能反映活动事件流故障导致的系统失效,不能反映系统静态状态故障的问题,提出了一种活动图结合类图生成故障树的方法。在原有活动图的基础上,使用类图增加系统静态状态信息,设计活动图和类图到故障树模型的转换规则,将活动图中动态行为信息和类图静态状态信息转化为故障树中的节点要素。基于转换规则设计算法逆向遍历活动图和类图,自顶向下生成故障树。经过实例建模生成故障树,表明该方法能反映系统的动态行为和静态状态两方面的故障信息,为故障树生成提供了一种新的有效途径。     

基于BondGraph模型的定性故障诊断方法

研究一种基于键合图（Bond Graph）模型的定性故障诊断方法。根据Bond Graph模型元件中有关参数和变量的特定因果关系,推导出当某观测参量发生变化时,系统内所有可能产生故障的部位,并在此基础上预测每个故障的将来状态,通过与系统实际观测特征比较,在可能产生故障的集合中准确定位故障源。通过实例仿真验证,该方法是便捷有效的。     

基于故障配置的故障树生成

故障树分析是提高系统安全性和可靠性的有效方法。传统的人工故障树生成方式难以解决当前系统的庞大规模与复杂性的问题,且容易出错。为此,提出基于故障配置的故障树生成方法,引入软件产品线的可变性管理,用于系统故障建模与形式化分析。首先,定义故障特征图模型用于刻画系统故障间的约束关系,基于Kripke结构定义故障标记迁移系统来描述系统的行为;然后,基于模型的语义建立通过模型检测生成故障树的过程;最后,通过时序逻辑描述系统安全属性,利用模型检测工具SNIP验证安全属性进而生成故障树。案例研究验证了该方法的有效性。     

基于故障树分析的嵌入式系统AADL模型可靠性分析方法

采用架构分析与设计语言(AADL)建立嵌入式系统的半形式化模型,实现从AADL模型到静态故障树(Static Fault Tree,SFT)模型的转换,并根据故障树定量分析法对系统可靠性进行分析。首先结合AADL错误模型附件建立可靠性模型;然后设计了从AADL模型到SFT模型的语义映射规则,并实现了将AADL模型中的基本元素转换为静态故障树中相对应的元素;最后结合飞机车轮刹车系统实例,使用文献中提出的方法对其进行可靠性分析,从而验证 所提方法的可行性和有效性。     

基于DFT的飞机电源网络化故障诊断方法

针对目前飞机恒速恒频交流(CSCF-AC)电源系统故障诊断方法中存在的虚警率高、信息不能共享等问题,提出一种基于动态故障树(DFT)的CSCF-AC电源系统网络化故障诊断方法。通过在普通布尔算子中引入BEFORE算子,对CSCF-AC电源系统动态故障树进行定性分析,得到系统的失效模式,在此基础上建立一个包括机内自检、地面诊断和远程专家诊断在内具有三层结构的网络化故障诊断系统。实验结果表明,该方法有效可靠,具有一定的工程实用性。     

基于决策树与扩展相关性矩阵的故障诊断方法

故障诊断的准确性直接影响维修的时间与费用,目前,电子产品故障诊断中多采用相关性矩阵的方法,用0/1逻辑构建诊断知识实现诊断,该方法无法充分利用测试信息,影响了故障隔离能力。因此,针对该问题,将莱特准则引入相关性矩阵的构建中,运用多值编码代替0/1编码,构建了一种新的相关性矩阵,以矩阵中的不同测点信息作为决策树的输入,以信息增益为特征优选原则,优选了测试点,构建了诊断决策树模型,给出了故障诊断策略。该方法提高了故障隔离能力,诊断过程更符合实际需求。利用上述方法,以电源模块为对象,进行了案例应用,通过故障注入实验的方式,验证了该方法的有效性,结果表明,通过文中的方法所得的故障隔离率指标优于基于传统相关性矩阵(D矩阵)的方法。     

ATS故障树法故障诊断功能的实现

当缺乏故障诊断先验知识时,故障树法是工程上易于实现的一种有效的故障诊断方法.通过分析、归纳测试项目与SRU的关联关系,得出了故障树模型中故障诊断知识的表达方式.以Access数据库为基础,提出了故障树的结构、数据组织形式及故障诊断的推理方法,并设计了适用于自动测试系统的故障诊断系统.该方法具有故障诊断推理过程表达明确、树模型易于建立等优点,已应用到两型机载电子设备的故障诊断中,故障隔离率和虚警率都达到了设计要求.     

融入模糊推理的新型故障树诊断方法

在以预防为主、准确、高效武器装备故障诊断的指导思想下,针对故障树诊断法固有的优缺点属性,本文将产生式规则和模糊理论引入故障树中,设计了故障树的确定性诊断和不确定性推理的故障诊断推理方法,将模糊故障机理以“故障树”的方式进行表达,使故障树诊断从确定性诊断领域扩展到模糊诊断领域,并构建了相应诊断算法流程。通过仿真对比,说明了该故障诊断推理方法的正确性,同时还证明了该方法具备快速性、准确性,以及处理模糊故障机理问题的能力。     

新型电子装备软件故障诊断方法研究

操作程序(软件)已成为新型电子装备的重要的组成部分．软件中存在的缺陷影响电子装备的战术与技术性能。为了检测和诊断电子装备操作软件故障．针对软件特点和故障特征．建立了软件故障诊断模型，分析了故障隔离方法，提出了基于故障报告信息的诊断策略。实践证明．该方法较好地解决了电子装备操作软件的故障诊断问题。