故障诊断树生成技术研究与实装验证

讨论了基于相关性矩阵的故障诊断树生成技术和优化方法：采用设置故障测试点,得到故障信息相关性矩阵,以描述系统各单元的逻辑关系。利用故障检测、故障隔离化简相关性矩阵,并通过生成故障诊断树的方式得出故障测试最优步骤,从而将故障快速定位到可更换单元。通过介绍某装备系统的故障诊断树生成过程说明诊断树的生成步骤,并用该诊断树对装备进行故障检修,说明其正确性、实用性和优越性。     

基于2DPCA理论的间歇过程故障诊断方法

提出了一种基于2DPCA理论的间歇过程故障诊断方法,该方法采用各个批次数据协方差矩阵的平均值进行PCA建模,避免了三维数据二维化转换后维数过高的影响,能够更加准确地检测到故障的存在,在一定程度上解决了过程故障漏报的现象。针对RTA间歇反应过程,分别运用MPCA和2DPCA方法进行了大量的仿真实验,证明2DPCA方法在间歇过程故障诊断方面具有一定的优势。     

基于ATSUKF的飞行器惯性测量单元的故障诊断

非线性系统存在随机偏差情况下,最优二步无迹卡尔曼滤波(OTSUKF)可以获得系统状态及偏差的最优估计,但是它要求随机偏差被准确地建模,而这在实际情况下很难做到。飞行器是一种典型的非线性系统,将惯性测量单元(IMU)的故障作为一种随机偏差处理,并且采用随机游走模型去描述故障。随机游走模型对故障进行建模的准确程度取决于随机游走模型的协方差与实际情况的匹配程度。基于OTSUKF的IMU故障诊断方法中,随机游走模型的协方差取的是一个常值矩阵,该矩阵的值是根据经验初始化的,但是在实际应用中较难初始化为一个与真实故障相匹配的矩阵。根据新息协方差匹配技术,在线自适应调整随机游走模型的协方差矩阵,提出了自适应二步无迹卡尔曼滤波(ATSUKF),并将该方法应用于飞行器IMU的故障诊断。仿真实验对比了OTSUKF和ATSUKF方法对飞行器IMU的故障诊断的效果,验证了所提出的自适应方法的有效性。     

故障诊断矩阵

故障诊断矩阵描述故障征兆与故障原因之间的联系.对几种故障诊断矩阵(尤其是模糊诊断矩阵、Bayes诊断矩阵、语言真值诊断矩阵)的建立和应用作了详细阐述,并探讨了故障诊断矩阵与诊断路径的关系,对故障诊断专家系统的研究和实践有参考价值。     

基于秩-1矩阵摄动的递归主元分析算法

针对传统主元分析（PCA）算法仅适用于定常系统监测的不足,提出了一种基于秩-1矩阵摄动的递归主元分析（RPCA）算法以适应实际工业过程的时变特性.RPCA算法首先对初始化样本协方差矩阵进行特征值分解,得到特征向量矩阵与特征值矩阵;然后在各时刻采用秩-1矩阵摄动算法对这两个矩阵递归更新并对其各向量与各元素排序,同时以累计方差百分比（CPV）为标准选取主元数目,从而显著降低了运算复杂度,节省了存储量.青霉素间歇发酵过程在线监测的仿真结果表明,RPCA算法大大降低了系统的误警率,并及时监测出过程中存在的故障.     

基于多核非负矩阵分解的机械故障诊断

在机械设备故障诊断研究领域中,系统采集的原始监测数据经过处理得到的结果往往是数据量很大,维数很高的图像数据,因此,从高维图像中获取敏感特征是当前故障诊断领域中面临的一项关键技术。本文提出了基于多核非负矩阵分解的机械设备故障诊断方法,该方法克服了传统故障诊断需对机械设备信号进行特征提取而造成信息丢失,通过应用多核非负矩阵分解方法进行降维,然后结合多核支持向量机实现对降维后的数据直接进行识别。实验证明该方法可降低原始数据特征的维数,提高分类运算的效率以及故障诊断的识别率。     

滚动轴承复合故障的混合协同诊断方法

针对传统复合故障诊断方法存在故障难以完全分离的缺点, 提出了滚动轴承复合故障的混合协同诊断方法。首先对观测信号的协方差矩阵进行奇异值分解, 求出白化矩阵并对复合故障信号进行白化处理; 然后, 利用联合对角化方法对白化后的故障矩阵进行对角化变形, 通过最小化对角化程度函数得到正交矩阵; 最后, 通过正交矩阵估计故障源信号矩阵, 实现复合故障的分离; 由于二阶盲辨识方法分离出的故障信号间存在无序性以及相似性, 导致分离信号故障类型难以确定, 因此将分离后的故障信号进行短时傅里叶变换, 通过分离信号的时频谱图与原信号时频谱图进行比较, 并根据趋势一致性确认所对应的故障类型。最终, 以广东省石化装备故障诊断重点实验室的轴承数据进行实验论证, 结果表明, 二阶盲辨识协同短时傅里叶变换能有效将滚动轴承的复合故障信号分离出来, 工程上具备可操作性和极大的应用价值。     

判断系统稳定性的递推公式

本文通过矩阵变换和矩阵序列分析导出一个判断线性定常系统稳定性的递推公式.许多仿真实例证明,这是一个简单可行的实时判断方法.     

基于滑模观测器的故障检测与重构方法

针对不确定控制系统的故障诊断问题,提出了一种利用滑模观测器进行故障检测与重构的方法.首先设计滑模观测器,以实现系统的执行机构和传感器的故障重构,然后在对系统传感器的故障重构中,采用设计二级观测器构造一个虚拟等效系统的方法提高重构精度,通过运用低通滤波器,将原始的传感器故障以执行器故障的形式表示,并用线性矩阵不等式(LMI)方法来设计观测器.该方法能够更准确的估计出系统的传感器故障,最后给出的数值仿真实例说明了其有效可行性.     

基于中间变量观测器的多智能体故障检测

针对无向拓扑结构下线性多智能体系统,研究执行器故障的检测问题。 通过设计一系列维数扩展的虚拟系统,给出一种基于中间变量观测器的执行器故障诊断方法,克服了现有观测器所需的匹配条件,利用合适的中间变量矩阵,可同时估计系统的状态信息和故障信息。 通过智能体状态之间的残差信息,不仅可以检测智能体发生故障,还可以检测相邻智能体故障信息。 基于Lyapunov 稳定性理论,证明了系统估计误差最终有界。仿真结果验证了所提出设计方法的有效性。     

基于测量值求和的预测补偿时滞滤波器

该文针对一类线性时不变目标跟踪系统,提出一种能处理任意步延迟的多传感器测量值求和预测补偿时滞滤波器。该方法有效地利用线性时不变系统统计参数可离线计算的特性以及线性最小均方误差估计卡尔曼滤波状态估计的测量值求和形式。同时,应用一步预测估计和测量预测新息补偿的方法,通过离线计算与在线调节相结合的方式获得最优加权系数,最终实现任意延迟量测的最优更新。计算机仿真验证了该算法的有效性和优越性。     

嵌入式矢量字体变色处理技术及实现

处理能力较低、存储较小的嵌入式系统受制于其低处理能力以及低存储能力,无法实现有渐变效果的矢量字体的彩色显示。该文提出了一种嵌入式矢量字体变色处理方法,该方法能够通过低处理能力以及低存储能力的嵌入式系统实现彩色短信的收发和显示。首先介绍了变色处理原理和实现步骤,然后提出了字体颜色渐变算法,最后在嵌入式系统仿真验证通过。     

基于粗糙集分解的传感器网络节点故障诊断方法

土壤环境监测系统中,节点故障诊断技术对及时了解网络中传感器节点的状态起着重要作用。由于网络中故障节点的存在,使得整个传感器网络监测数据的完备性受到影响。该文提出了一种不完备信息系统的粗糙集分解方法,并将此方法应用于传感器网络的节点故障诊断中,结果证明了方法的有效性。     

加筋土挡墙与抗滑桩联合支挡的分析计算

随着经济建设的发展和需要,工程建设的自然环境条件也越来越复杂,往往单一的支挡措施已不能满足工程需要,必须采用多种工程措施联合支挡的治理方法。在山区修建机场时,由于各种外部条件的限制,因此采用加筋土挡墙和抗滑桩联合支挡进行高填方的加固和治理。考虑到多种治理措施的相互作用,采用传统方法进行设计计算变得十分困难。由于有限元强度折减法可以充分考虑各种支挡结构和土体之间的相互作用,因此采用该方法不仅能计算得到治理工程的稳安全系数,进行支挡结构的受力分析,还可以通过研究计算参数对工程稳定性的影响,从而对支挡方案进行优化。     

AHP-ATA在电梯风险评估中的应用

电梯系统是城市建设中不可或缺的特种设备,其安全问题受工作系统中诸多因素的影响。为更好地量化分析电梯系统的安全性,对电梯系统进行风险评估,采用层次分析法(AHP)对电梯系统进行风险要素的权重分析,并引入事故树分析(ATA)技术系统地分析电梯运行中可能导致危险发生的事件,作为层次分析法指标权重的赋值依据。在其基础上,建立电梯系统风险评估模型,设定安全评定等级,通过加权求和的方法对电梯系统进行量化评估。该电梯系统风险评估体系避免了专家打分确定指标权重的主观性和片面性,结合故障树分析法以及层次分析法系统建立了电梯系统风险评估体系,为客观评价电梯系统安全等级提供了切实可行的方法和依据。     

一种多传感器数据融合仿真平台的设计

该文为了适应多传感器数据融合技术的发展,提出了多传感器数据融合仿真平台的系统构建思想,采用结构化分析的软件设计方法,开发了一个通用的,易扩展的数据融合仿真平台。该文主要内容包括:STAGE平台与Visual C++6.0的混合编程,目标航迹的绘制;UDP/IP协议的网络数据通信;融合算法框架的软件设计等等。通过在系统运行的一个算法实例,证明了该仿真平台的有效性和实用性。     

模糊Petri网的约简技术

该文作为Petri网系统的推广,模糊Petri网可以更有效地处理带有模糊信息的库所和变迁。首先通过库所变迁串联、变迁并联及库所并联等模式下的简化规则,约简模糊Petri网系统而不改变其动态行为。接着,给出按上述规则简化一个模糊Petri网故障诊断算例。     

加泰罗尼亚自治区老年住宅的设计理念与管理方式

到2011年底,中国60岁及以上人口数达1.85亿,占总人口的13.7%,是拥有老年人数最多的国家,甚至超过欧洲老年人总和。这些老人有3300万左右部分失能和完全失能,他们在今后的余寿中将有2/3的时间处于"带病生存"状态。因此,老年人问题已成了整个社会的焦点问题之一。但相对于庞大的老年人口数量,中国的老年照护服务体系,尤其是专业的老年住宅体系却存在着很大的漏洞和不足。在这方面,最早出现专业系统的欧洲则相对完善。西班牙作为上世纪70年代末才开放的国家,当时的经济基础同我国现今有着一定地相似性。论文试图通过对于西班牙加泰罗尼亚自治区的老年住宅的设计理念和管理模式的系统阐述,以及对优秀建筑设计案例的剖析,摆脱以美国为主流的奢侈型老年住宅的限制,总结归纳出能够更加适合中国的借鉴之处。     

城市给水系统灾害恢复力的地震鲁棒性分析

基于灾害恢复力的概念和评价属性,以城市给水系统地震损失模型为研究路径,运用基于蒙特卡洛仿真的GIRAFFE模型,通过升级输水干道评价了城市给水系统在M6.5和M7.0两个震级下的技术鲁棒性和组织鲁棒性。结果表明,升级输水干道对系统的技术鲁棒性和组织鲁棒性效果明显,且随着震级的提高而越发显著。此外,输水干道的重要程度与震级强度无关,但随着震后时间的推移,其重要性取决于输水管道所处的系统位置,即在震后0时,处于系统枢纽位置的管道相对重要;在震后24h,靠近供水源的管道则相对重要。     

基于位移的适应谱Pushover方法及其应用

文章基于非弹性位移反应谱来定义结构的位移模式,通过对一个6层框架结构的动力特性进行分析,提出了基于位移的适应谱Pushover方法(DASPA法)。利用DASPA法和传统的Pushover方法分别对一高架梁式桥进行静力弹塑性分析,并将计算结果与非线性时程分析的结果进行对比。结果表明,由于DASPA法考虑了高阶振型的影响以及结构屈服后振动特性的改变,其计算结果比传统的Pushover方法更加准确合理。同时,由于DASPA法直接基于位移来控制结构在地震中的行为,因此概念清晰,计算过程简单,更适用于工程实际。