一种基于依赖图的故障定位算法

大型网络中的单一故障可能导致大量故障表示(告警),从而很难隔离故障源.故障管理的有效与否和功能强弱直接关系到被管理网络的可用性和可靠性.故障检测、故障定位都是故障管理中的重要环节.由于故障管理的速度和准确性很大程度上依赖于故障定位过程,因此本文针对故障定位提出了一种基于依赖图的故障定位算法.     

大规模电网中电压浪涌故障检测方法研究

研究大规模电网中的故障准确检测,在大规模的电网中,由于电网的相关设备量较大,一些大型设备的频繁启动容易造成电压的浪涌变化,可形成电压的突变故障.浪涌变化在瞬间出现,具有很高的非线性和突变性.传统的故障检测方法是对周期性的故障特征进行分析查找,电压浪涌故障特征的非线性和突变性会大幅降低故障特征的明显属性,使故障检测的效率不高.为此提出了一种分辨矩阵与信息熵相结合的电网故障检测算法.改进算法通过将故障信息分辨矩阵与故障信息熵相结合,利用分辨矩阵对故障的区分能力,以故障属性在分辨矩阵中的出现频率作为故障检测的依据.仿真结果表明,提出算法能够加快准确的完成,电网浪涌故障智能准确检测.     

变频器控制的电气设备常见故障及方法对策

人需要保养方能健康长寿,设备需要维修方能经久耐用.变频器控制的电气设备故障的维修是机床设备安全生产、延长使用寿命的重要保障.一般来讲,电气设备故障论其原因,大致有两种情况:一是自然故障;二是人为故障.不管是自然故障还是人为故障,只要是出了故障就应该及时进行检修和维护,本文就变频器控制的电气设备故障的常见干扰故障及对策进行一些简单探讨和分析.     

基于多重局部重构模型的连续过程故障诊断

为了提高故障诊断性能, 本文对故障特征随时间发展变化的多样性进行了探讨分析. 本文揭示了故障过程呈现时变特性, 即故障过程在不同时段反映出不同的变量相关性, 提出了一种故障时段划分算法. 该算法将故障划分为不同时段, 在每一个时段中, 故障特征被认为是基本类似的. 在此基础上, 针对不同时段建立了不同的故障分解模型, 并揭示了不同故障状态与正常状态的关系. 通过划分不同故障特征, 可以区分不同的故障特征, 建立更精确的重构模型. 该方法很好地阐述了故障的演变行为特征, 能够更精确地进行故障重构从而确定故障原因. 通过在田纳西伊士曼仿真过程上的应用验证了该方法的可行性及诊断性能.     

基于模型的飞机虚假故障过滤方法

故障探测技术的不完善导致飞机故障处理系统收到一些虚假故障,关联着驾驶舱效应的虚假故障必然会对驾驶者的心理造成不同程度的影响.如何快速精准地过滤飞机虚假故障是目前急需解决的问题.提出一种过滤飞机虚假故障的方法,通过构建的故障关联模型和致命故障模型来设计虚假故障过滤器.该方法能有效地过滤虚假故障,对减轻驾驶员负担、提高飞行安全有着重要意义.     

云计算系统中基于伴随状态追踪的故障检测机制

在运行时检测分布式系统内所产生的故障需要事先获得故障特征模型.构造故障特征模型的常见做法为将故障注入系统并根据随后系统内所产生的特征症状(如异常事件日志)建模.已有建模方法通常使用从故障发生到给定时间窗口之内的特征症状.然而,根据真实系统观察,不同故障的传播影响时间相差很大,且故障特征会在故障传播过程中发生改变.因此,已有方法对检测时间窗口之后发的故障特征症状不能识别或会产生大量错误报警.为了解决此问题,文中提出一种基于故障注入测试的故障特征提取方法,该方法主要由3步组成:(1)过滤噪声日志;(2)构造1个故障识别器识别不同故障的早期特征;(3)为每类故障构造限状态追踪器追踪该故障的后期传播状态,从而在故障被识别出来后持续跟踪故障传播状态.通过在企业级云计算系统中进行实验验证,与已有方法相比该文方法具备更高的故障检测精确度.     

模拟电路的故障度量化算法

提出了一种可以评价模拟电路工作状态的故障度量化算法.因为模拟电路里存在一些模糊量,本文将模拟电路视为模糊系统.提出了基于模糊隶属函数的故障度量化函数,并与决策函数相结合构成了模拟电路故障度量化算法.对模拟电路的故障程度进行精确量化,有助于模拟电路故障诊断和故障修复.故障度量化算法可以计算模拟电路的全局故障度,从而准确地、客观地评价模拟电路的故障水平.     

城市轨道交通故障处置辅助决策系统关键技术研究

城市轨道交通故障处置是一个涉及专业众多、处置环节繁杂、时间要求紧迫的任务.面对复杂且多样的故障事件,单纯依靠调度员人工实现快速、有效的故障处置存在一定的困难.结合城市轨道交通故障处置的场景及流程,本研究将故障处置全过程分为三个阶段:故障发生阶段、故障持续阶段和故障恢复阶段.调度员在每个故障处置阶段的主要工作内容及面临的...     

大型飞机发动机故障智能诊断方法研究与仿真

研究大型飞机发动机中故障准确诊断的问题.与一般元器件不同,大型飞机发动机结构复杂,工作中出现故障频率较高,故障出现时间较短,并且很难复现,导致在建立故障间的关联时出现信息关联断裂.传统的故障检测方法多是根据故障信息之间的关联性进行判断,一旦故障不能复现,将导致判断失败,降低了检测的准确性.提出了粒子群粗糙集约简的故障诊断方法,并且应用到飞机发动机中,通过对故障知识获取、规则优化,运用故障预测的手段,重建故障信息断裂的关联性.完成故障识别.实验结果证明,这种方法较好地提高了故障诊断的准确性.     

基于一个学习逼近的非线性系统的故障调节

很多学者对故障诊断和容错控制问题给予很大关注.特别是对于安全系统,故障诊断 固然重要,最快地调节故障系统也是很重要的.例如当今的高性能飞行器即使发生故障仍需保 持基本的运行状态.对于非线性系统提出一种故障调节控制器的设计方法,通过修正控制律补 偿故障所带来的影响.故障发生后使用的神经网络用于逼近故障函数并提供故障的修正行为. 即主动容错.故障调节后闭环系统是稳定的.仿真算例证明了此方法的有效性.     

灵敏度矩阵分析的模拟电路故障诊断方法

在分析现有模拟电路多频灵敏度故障诊断方法的基础上,提出一种新的测试频率范围的选择方法,即灵敏度矩阵分析方法.灵敏度矩阵作为故障诊断方程的一个系数矩阵,它的奇异性制约着故障诊断方程解的存在性,而灵敏度矩阵又是测试频率的函数.通过化简故障诊断方程,建立灵敏度矩阵的奇异性与测试频率的关系,从而直接判断故障诊断方程的可解性.仿真实验表明,该方法可以选择一组最佳的测试参数和测试频段,准确地识别电路中的双故障,从而克服现有方法测试频率选择与诊断方程可解性之间的模糊性,增加求解故障诊断方程的可控性和提高故障的诊断率.     

时滞系统基于对偶原理的故障诊断

研究时滞系统中含有执行器故障和传感器故障情况下的故障诊断方法,提出一种基于对偶原理的故障诊断器的设计方法.首先将故障状态转化为增广系统的状态,然后利用对偶原理将基于观测器的故障诊断器的设计问题转化为状态反馈控制器的设计问题.根据不同的要求,分别设计了渐近稳定的故障诊断器和保性能故障诊断器.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,实现了系统的实时在线故障诊断.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

Unknown Input Fault Detection and Isolation Observer Design for Neutral Systems

This paper deals with actuator fault diagnosis of neutral delayed systems with multiple time delays using an unknown input observer. The main purpose is to design an observer that guarantees the asymptotic stability of the estimate error dynamics and the actuator fault detection. The existence conditions for such an observer are established. The main problem studied in this paper aims at designing observer‐based fault detection and isolation. The designed observer enhances the robust diagnosis performance, including rapidity and accuracy, and generates residuals that enjoy perfect decoupling properties among faults. Based on Lyapunov stability theory, the design of the observer is formulated in terms of linear matrix inequalities, and the diagnosis scheme is based on a bank of unknown input observers for residual generation that guarantees fault detection and isolation in the presence of external disturbances. A numerical example is presented to illustrate the efficiency of the proposed approach.     

基于二部图的控制系统故障诊断方法

针对连续控制系统,建立了由系统约束集、变量集和边集构成的二部图模型,提出了一种定性描述与定量分析相结合的故障诊断算法。该算法通过分离子系统,求解系统的关联矩阵及最大匹配,定义了描述变量与系统约束之间依赖关系的规则,并设计了关联矩阵分层算法,以此来计算控制系统残差。以一个线性系统为例,探讨了该算法的应用过程,并通过仿真实例验证了该算法的有效性。     

Dissipativity-based distributed fault diagnosis for plantwide chemical processes

Most modern chemical processes consist of a number of process units interconnected with mass and energy flows, often with energy integration and materials recycle loops. As such, faults (process faults, actuator faults, or sensor faults) often propagate to multiple process units (subsystems), causing significant difficulties in fault diagnosis for plantwide systems. In this paper, a general distributed fault diagnosis approach is proposed for plantwide chemical processes, which takes into account the interactions among process units. The distributed fault diagnostic observers are designed to be sensitive to the local faults (local sensitivity) and insensitive to faults in other process units (remote faults insensitivity) and disturbances. The above requirements are formulated as plantwide dissipativity conditions and the gains for the distributed estimators and residual generators are obtained offline by solving a set of linear matrix inequalities. A case study of heat exchanger network is presented to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

Computer aided feature selection for enhanced analogue system fault location

A digital computer based technique for the selection of optimum test frequencies for fault diagnosis of analogue systems is presented. Gain and phase deviations from the nominal system response for changes in component values are evaluated and the recognition matrix is established which in turn is normalized and made sparse. The heuristic optimization technique developed is applied to the sparse recognition matrix to select the best subset of features via a discriminatory index of measurement points by adding or discarding features until the optimum is found. The efficiency of the selected feature set is measured by the confidence level formally incorporated in the algorithm and which is found to correlate well with the actual diagnosability of faults for a simulation of varying fault levels and including varying production tolerances for the non-faulty components.Actual fault location is implemented using the nearest neighbour rule, which is complimentary to the feature selection technique. Only three measurements are found to be sufficient to achieve a high level of diagnosability. The simulation of 91,000 faulty 7 component passive circuits has been undertaken to verify the procedure, which may now be applied equally well to larger scale systems using input-output measurements only, or, alternatively on sub-systems of comparable size to the sample circuit which have been isolated by special electronic partitioning devices as recently proposed for the fault location in television receivers during the manufacturing process.     

基于多信号模型的测试性分析方法研究

多信号模型是一种简单而有效的建模表示方法,用于系统测试性分析、故障诊断等;在产品结构的基础上以分层有向图表示信号流向和各组成单元的连接关系,通过定义组成单元、信号、故障模式、测试等建立多信号模型,获取故障与测试之间的相关性来实现对产品的测试性分析;结合示例介绍了多信号模型的表示方法,给出故障-测试依存矩阵以及未检测故障、模糊组、冗余测试、隐藏故障、冒充故障、故障检测率和故障隔离率的具体分析过程和算法;算法分析结果与应用TADS软件分析结果相一致。     

基于粗糙集和图论的电力系统故障诊断方法

将粗糙集与图论相结合处理电力系统故障诊断,提出了故障决策表图的新概念,得到一种基于粗糙集和图论的电力系统故障诊断方法,并进一步提出了故障信息覆盖度和故障诊断规则分级的概念.利用故障决策表图及其邻接矩阵,得到了快速识别决策表核属性和属性约简的方法,并将规则分级应用于故障规则提取.利用所提出的方法对具体实例进行处理,仿真结果表明,该方法能有效地减少时间和空间复杂度,可根据设定的阈值提取诊断规则.     

Fault detection for output feedback control systems with actuator stuck faults: A steady‐state‐based approach

The paper studies the fault detection problem for output feedback control systems with bounded disturbances and nonzero constant reference inputs. A steady‐state‐based approach is proposed which can be used to detect small actuator stuck faults including actuator outage (the stuck value is zero). These small stuck faults, especially the outage faults, cannot be detected effectively using the existing techniques. A dynamic output feedback controller and a weighting matrix are designed simultaneously. The dynamic output feedback controller stabilizes the closed‐loop system for both fault‐free and faulty cases and attenuates the effects of disturbances. By manipulating the steady‐state values of system states with the detection weighting matrix, a residual is then generated, through which actuator stuck faults including actuator outages can be detected effectively. Simulation results are included to demonstrate our design procedure. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

动态系统间歇故障诊断技术综述

介绍了间歇故障的概念,对间歇故障的背景和产生原因以及间歇故障诊断问题的研究意义进行了分析,以间歇故障的成因、幅值特性和不同时刻发生故障之间的相关性等为依据,对间歇故障进行了 分类. 然后对间歇故障诊断的研究现状进行了概述,把目前间歇故障诊断的方法大体分为定性分析和定量分析两大类,并对每一类现有 的方法进行细分,对每种方法的基本思想、优劣特点和适用条件进行了概述 和讨论. 最后探讨了间歇故障诊断研究中亟待解决的问题.