基于键合图模型的新型故障树故障诊断方法

针对传统故障树的生成及应用缺陷,研究了基于键合图模型的新型故障树故障诊断方法.该方法根据系统键合图模型推导出时间因果图,进而建立系统故障树,由此产生一个用于反映系统行为变化的假设故障集合;同时,推理预测每个故障的后效特征,并与观测特征相比较,修正假设故障集,最终定位故障源.仿真结果验证了此故障诊断方法应用的可行性和故障诊断的准确性,具有广泛的应用前景.     

新型解析冗余关系法在传感器故障诊断中的应用

介绍了多容水箱系统所有可能出现的故障类型,并分析了多容水箱系统的结构与特点。利用基于键合图模型的新型解析冗余关系（ARR）方法对多容系统中传感器故障进行了研究。根据键合图理论给出了多容水箱系统键合图模型,通过在系统键合图中加入观测信号和虚拟传感器的方法建立系统的诊断键合,根据诊断键合图模型得到系统的ARR。通过分析诊断键合图的因果关系构建系统的故障特征矩阵。利用20-sim键合图仿真软件对各类故障进行仿真分析,验证了基于键合图模型的新型ARR方法在传感器故障检测与隔离方面的可行性。     

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．     

船用蒸汽轮机键合图建模与仿真研究

从基本物理规律出发,应用键合图理论研究了船用蒸汽轮机的仿真建模问题,以规范化的方式统一分析了汽轮机装置中同时存在的热功转换、热传递和质量迁移3种能量作用,建立了一类具有通用性的船用汽轮机装置全工况键合图模型。结合具体算例对模型进行验证,通过仿真结果与实测值比较证明模型能够真实地反映船用汽轮机装置的静态与动态工作特性,具有较好的精确性和实时性。对键合图理论在热工对象仿真建模领域内的应用作了一些探讨,所得结论具有一定的理论和工程实用价值。     

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.     

面向功率键合图的通用仿真软件的研究

该文介绍了一种面向功率键合图的通用的系统动态性仿真软件－ＰＢＧＳＩＭ。该软件在ＭＡＴＬＡＢ平台上二次开发而成。充分发挥了功率键合图法在分析系统动态特性方面的优势,可以处理包含各种环节的复杂系统,软件从系统的键合图模型出发,自动辨错揭示、自动建立数学模型（字符型和数值型）、进行仿真计算并按要求输出仿真结果,用户可以方便地修改元件参数或模型直至得到满意结果。还可以给定 经变量,对系统的动态特性进行参数     

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。     

基于解析余度的机载维护系统故障诊断方法

为了完善机载维护系统的余度管理、自检测监控等功能,同时综合考虑硬件余度和解析余度的特点,将解析余度的故障诊断技术集成并应用于机载维护系统的余度管理、自检测(BIT)辅助监控等,故障诊断的过程分为预警、校验两个步骤,其中在校验过程中提出一种改进的序贯概率比方法,使得在有预警故障存在的情况下,加速校验过程以满足实时性。以进一步满足机载维护系统故障诊断的实时性和鲁棒性。最后,通过仿真结果及分析表明该技术应用在机载维护系统中具有鲁棒性、实时性。     

基于有向图的飞机增压系统功能建模故障诊断研究

针对民用飞机系统的复杂性和故障诊断的特点,基于有向图理论建立了飞机增压系统的功能模型,进而设计了故障诊断算法以实现精确的故障定位;首先,通过分析增压系统的组成得出各组件之间的功能关系;然后根据功能建模方法,结合图论知识将系统个组件功能赋予有向图中的节点,建立系统的功能模型;最后将可测试组件作为关键节点,定义优先权值以缩小故障点集,设计故障诊断流程图完成了系统的故障定位;从实例分析结果来看,所研究的故障诊断方法能准确定位数字式增压控制器这一元器件级别的故障,提高了排故精度和效率。     

基于概率符号定向图的故障诊断方法的研究

本文在传统SDG算法中引人节点、支路的概率信息,建立概率符号有向图（PSDG）模型对常减压蒸馏装置进行全面深入的安全评价分析。本文提出的安全分析推理算法,能够提供故障诊断的准确性和分辨率。     

Diagnosis of Partially Observed Petri Net Based on Analytical Redundancy Relationships

In this paper, we design an efficient diagnosis technique for partially observed discrete event systems modeled by labeled Petri nets. The fault detection is based on analytical redundancy relationships derived from the nominal model. The decomposition of the T_un‐induced subnet to connected subgraphs allows determining the subgraphs that may contain faults. To appreciate the fault localization, a set of analytical redundancy relationships is etablished for each fault transition based on the fault model. The proposed diagnosis approach is independent of the length of the observed sequence and independent of the number of unobservable transitions. The detected faults with the proposed approach are faults which led to a change in the number of tokens in the net.     

不确定系统鲁棒解析余度的最优设计

本文给出了鲁棒故障检测的性能指标，采用广义特征结构理论求解性能指标，可得出用于系统故障检测的最优和次最优鲁棒解析余度。文中针对喷气发动机在不同工作点运行的一组模型，采用本文方法对系统的故障进行了检测，仿真结果表明，对所有的工作点模型均能得到满意的检测效果。     

基于有向图和贝叶斯网络融合的飞机系统故障诊断研究

针对民用飞机系统的故障复杂性和特殊性,提出了一种基于有向图和贝叶斯网络融合的故障诊断方法.首先分析增压系统的组成,总结各组件之间的功能逻辑;接着以有向图理论为基础,将有向图中的节点赋值为系统各组件功能,进而推导出系统的功能模型,提高了故障诊断的直观性和有效性;最后利用贝叶斯网络快速的概率推理能力,缩小故障点集,实现故障定位,提高了诊断的快速性和精确性.通过实例验证,所研究的故障诊断方法对排故效率有了提升,同时对飞机其他系统的故障诊断有一定的参考价值.