基于多层流模型的不确定性故障诊断技术

针对核动力装置系统参数密集且相互影响、故障征兆随故障发生的位置、程度以及警报阈值的不同而发生变化、难以获得确定的故障诊断规则的问题,在采用多层流模型描述核动力装置的运行特性的基础上,引入了影响因子来描述故障征兆之间的因果关系强度,进一步结合警报分析方法和贝叶斯理论进行不确定性故障推理。建立了压水堆主冷却剂系统不确定性故障诊断模型,通过仿真证明了该方法可以合理有效地识别系统故障,解决了由于诊断规则的不确定性而可能造成的误诊和漏诊,可有效辅助操纵员进行深层次决策。     

内燃机气缸压力故障阈值制定方法研究

确定精确的诊断阈值是故障诊断工作中的重要环节。为减少内燃机故障诊断中的漏诊或误诊现象,通过内燃机失火、死火工况下各缸峰值压力数据分析,针对各缸工作的不均匀性,提出了基于单缸峰值压力的3σ阈值制定法和基于单缸峰值压力偏差的阈值制定法。试验结果表明,这2种方法制定的阈值能准确地诊断出内燃机气缸的故障。     

模态区间在液体火箭发动机故障诊断中的应用

基于模型的故障诊断方法在处理具有不确定参数的复杂非线性系统时,由于仿真结果的不精确导致诊断错误.而传统的区间算法又容易发散,为此,引入模态区间分析方法对含有不确定性参数的非线性系统进行建模仿真和故障诊断.模态区间分析方法通过定义逻辑谓词对区间进行语义解释,从而得出系统工作区间的精确包络线,在此基础上进行的故障检测与诊断是可靠的.利用模态区间分析方法对某大型液体火箭发动机进行模拟仿真与故障诊断,结果表明:得到的系统工作区间包络线是正确的,进行故障诊断得到的结果是真实可靠的.     

基于自适应滤波的滚动轴承故障诊断研究

针对固有频率未知的滚动轴承故障诊断问题，提出了一种基于经验模态分解的自适应滤波方法。讨论了经验模态分解方法及其在获取固有模态函数过程中的自适应滤波特性。通过对滚动轴承故障振动信号进行经验模态分解得到固有模态函数，运用希尔伯特变换解调固有模态函数得到包络幅频图，获取滚动轴承故障特征频率，进而确定滚动轴承的故障位置。应用该方法对仿真和实际数据进行了分析，并与冲击脉冲法作了比较。结果表明，基于经验模态分解自适应滤波的滚动轴承振动信号解调方法能够更有效地突出故障特征频率成分，避免误诊断。     

基于阶次分析的风电机组在线模态参数识别与故障诊断

针对风电机组的健康监测和预警评估,将基于环境荷载激励的模态参数识别和计算阶次分析方法应用于风电机组齿轮箱系统的在线模态分析。设计并构建了风电机组在线模态参数识别与故障诊断系统,通过试验模态与在线模态识别参数以及不同环境荷载激励条件下的在线模态识别参数的测试结果对比,证明在线模态参数识别方法的可行性和实时性,系统运行稳定,数据可靠,为风电机组在线模态实测,多种环境荷载激励作用下动态特性以及故障诊断研究积累了大量数据。     

改进变分模态分解的核电厂轴承故障诊断

轴承是核电厂旋转机械的重要支撑部件,为了提高轴承早期故障的检测能力,本文提出了一种基于人工蜂群优化的参数自适应变分模态分解故障特征提取方法。利用峭度和相关系数构建加权峭度指标;以最大加权峭度指标为目标函数,利用人工蜂群算法对变分模态分解过程中的模态数和带宽控制参数进行优化,获取最优参数组合并对轴承振动信号进行模态分解;对加权峭度指标最大的敏感模态分量进行包络谱分析并识别故障频率。通过仿真与实验验证了该方法的有效性,并通过与集成经验模态分解、局部均值分解和固定参数变分模态分解的特征提取效果进行比较,突出了该方法在轴承早期故障诊断中的优势。     

考虑非线性模型不确定性的航天器自主交会控制

考虑航天器交会模型不确定性的问题,提出基于一般非线性相对运动方程的自适应控制策略. 针对复杂非线性系统中由外部扰动及目标星轨道参数引起的线性与非线性不确定性问题,通过自适应神经网络对模型结构进行参数化近似. 结合自适应反推技术和李雅普诺夫稳定方法进行自适应控制器设计,能够实现控制目标,保证所得闭环系统的渐近稳定性. 为了探究同时存在模型不确定性和输入约束的情况下航天器相对运动的自适应控制设计,提出辅助控制系统来分析和解决输入约束的影响. 针对相对运动提出的自适应控制策略保证了闭环系统的稳定性,使得模型未知参数的自适应估计满足最终一致有界性. 对不同案例分析比较的数值仿真结果验证了提出控制方法的有效性.     

直流调制对电力系统小扰动稳定性影响分析

构建含高压直流输电系统的多机Heffron-Phillips模型,借助模态分析理论分析直流输电系统有、无直流功率调节环节对交直流混合系统小扰动稳定性的影响,并应用根轨迹法对直流输电系统的单输入单输出超前—滞后补偿功率调制控制器参数进行整定。最后以典型交直流混合系统为例进行仿真分析,模态分析和时域仿真结果表明,采用直流功...     

输入有界的挠性航天器姿态跟踪滑模控制

针对三轴稳定挠性航天器输入受限的姿态跟踪问题,设计了一类滑模自适应姿态跟踪控制器,它能确保闭环系统在一定条件下具有全局渐近稳定性,且满足控制输入有界的要求;同时,该控制方案是一种模型独立的控制方法,不依赖于航天器结构参数及模态阶数,而且通过引入参数自适应控制律,使得控制器的设计也不依赖于参数不确定性和外部干扰力矩的界函数,具有较强的鲁棒性和工程实用性.最后根据给定的挠性航天器参数进行了数值仿真研究,结果表明在转动惯量存在较大不确定性和外部干扰的情况下,系统具有很好动态性能和有效地抑制控制输入饱和问题,表明所设计的控制方案有效可行,并具有一定潜在的工程应用前景.     

含未建模动态的非线性参数系统的鲁棒自适应控制

许多实际系统如生化过程、带有摩擦的机器等都是具有不确定性的非线性参数系统。如何有效地控制这类系统是-富有挑战性问题。针对一类重要的非线性参数系统提出了一种鲁棒自适应控制器，可用于存在参数和非线性不确定性、未知扰动和未建模动态的情况。该鲁棒自适应控制器的设计是基于控制李亚普诺夫函数法，通过引入一动态信号和自适应非线性阻尼来抑止未建模动态、非线性不确定性和未知有界扰动的影响，同时采用反推设计方法来克服控制器设计的复杂性。所提方法不必对系统的未知参数进行估计，且无论系统的阶次多高、未知参数多少，只需要一个自适应参数。理论证明，所提出的鲁棒自适应控制器可保证整个具有不确定性的非线性参数系统的稳定性，且通过适当选择设计参数，可使状态以任意精度趋于平衡点。仿真结果例证了所提方法的有效性。     

基于通信顺序进程的网络故障管理形式化描述

针对网络故障的复杂性和多样性,对网络故障管理的形式化描述进行了研究。基于霍尔的“通信顺序进程”和相关的网络形式化的理论研究结果,提出了一种网络故障管理的形式化方法。该方法通过添加新的概念和定义扩充了“通信顺序进程”,为描述复杂的故障信息提供数据类型支持,同时建立故障模型对网络故障采集和网络故障分析进行了精确的形式化描述,为故障管理系统的设计正确性和可验证性提供了可靠的数学依据。     

汽轮机故障诊断一例

设备故障诊断技术是近年来发展起来的一门跨学科、综合性的新技术。其中通过振动监测来诊断故障是目前应用最广的一种方法,尤其适用于电力、化工、冶金等企业诊断旋转机械设备的故障。本文是以某热电厂的汽轮机为诊断对象,经过振动监测、信号分析找出故障及其所在部位和原因,并对诊断参数的选择提出自己的看法。     

CH-85 FMS故障分析及可靠性改进

建立了柔性制造系统(FMS)故障信息数据库,对柔性制造系统技术国家级重点实验室的主实验系统(CH 85FMS)的主要单元进行了故障分析,确定了CH 85FMS薄弱环节及应重点监测与维护的故障模式。     

浅谈故障树NP问题的处理

由于故障树分析中存在NP困难,虽然目前计算机在运算速度和存储能力等方面都有了迅速发展,但是对于大型故障树的分析困难还是存在.本文主要研究在进行故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)时NP问题的处理.对于大型故障树的分析采用可选的两条途径,即对于有大量重复事件的故障树分析采用早期不交化、模块化和转移事件来缩小故障树的分析规模;而对于没有重复事件的大型故障树就采用顶点分割和转移事件来缩小故障树规模.经分析处理后,故障树的规模呈指数减小.     

基于神经网络的非线性系统故障诊断方法

本文作者引入了用神经网络设计的故障估计器,在线对系统进行故障诊断;同时引入补偿控制器,消除系统故障,实现容错控制。     

Modified methods of designing sliding surface in variable structure systems

０　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＶａｒｉａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｓ（ＶＳＳ）ａｒｅｒｏｂｕｓｔｔｏｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅｔｅｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ,ｂｕｔｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｉｓａｃｈｉ...     

高超声速飞行器鲁棒舵回路控制器设计

文章针对高超声速飞行器在缺少实际试飞数据的情况下,需要设计鲁棒自动驾驶仪的舵回路控制器来保证飞行器的姿态角控制精度满足超燃冲压发动机的工作条件.根据高超声速飞行器横滚通道的动态特性,针对舵回路的死区间隙等非线性不确定性因素,结合滚动通道数学模型,采用Lyapunov方法设计了横滚通道差动舵的鲁棒控制器.其鲁棒控制律对系统参数不确定性和外界干扰不确定性的补偿控制采用差动舵偏补偿算法,自动补偿不确定因素及舵回路死区、饱和的非线性影响,并完成了其鲁棒指数镇定的证明.最后通过数字仿真验证了文中控制算法的有效性.     

Lifeline system network reliability calculation based on GIS and FTA

Lifeline systems are the most important infrastruc-tures for our daily activities. To reduce their seismichazard and improve their abilities to resist the high-risklevel are both the key objectives for lifeline earthquakeengineering. In recent years, the massive losses causedby major urban earthquakes, like Northridge (1994,U.S.A), Kobe (1995,Japan), Izmit (1999,Turkey)and Jiji (1999, Taiwan), have led researchers andpractitioners to re-evaluate the general methodologies atpresent, which h…     

基于改进二分查找的VRC快速故障定位技术

针对虚拟可重构电路(virtual reconfigurable circuits,VRC)故障定位难、传统故障定位方法测试次数大等问题,提出一种基于改进二分查找的VRC快速故障定位技术.当VRC规模不大于两行(或两列)时,直接逐行(逐列)定位故障.当VRC规模大于两行和两列时,首先执行一次行测试和一次列测试,以确定可编程单元(programmable elements,PE)的故障可疑区域;然后比较故障可疑区域的行/列数量,以数量较少的作为故障测试方向;最后在测试方向上二分故障可疑区域,根据行/列测试原理配置电路并执行"与"操作,根据输出结果定位故障.当故障可疑区域无法二分时,可定位所有故障PE.故障定位性能分析表明:和常规的VRC故障定位技术相比,本文提出的VRC快速故障定位技术能够快速检测并隔离连续分布的无故障PE,快速缩小测试区域,大幅度降低故障定位测试次数,且出现最大测试次数的概率远小于前者,单故障和双故障定位的平均测试次数缩减量超过50%.基于改进二分查找的VRC快速故障定位技术的可行性和有效性得到验证,具有一定的通用性和工程应用价值.     

RTD电路的可测试性设计

针对共振隧穿二极管(RTD)电路由于具有超高集成度特点所带来的电路测试困难,在故障分析与故障模型的基础上提出了RTD电路的可测试性设计方案.该方案基于RTD电路开关级模型,针对电路基本的开路、短路故障合理增加控制端,利用控制端信号设计测试向量,使电路达到完全可测的目的.本方案可测试性程度较高,硬件花费较小,仅需附加一个金属氧化物半导体管(MOS)与两个控制端便可有效地测试出RTD电路的开路故障与短路故障,提高了电路的可控制性和可观察性,经PSPICE9.0软件验证达到了可测试性设计的目的.