KICA模式匹配的动态过程监控与故障诊断方法

针对复杂化工过程具有的非线性、非高斯性和动态特征,提出了基于核独立成分分析(KICA)的模式匹配方法,用于动态过程监控和诊断。首先,利用滑动窗建立基准集与测试集的KICA模型,提取各自的核独立元:其次,融合余弦函数绝对值度量和距离度量,提出新的不相似度监控指标,识别训练与测试操作期间的相似模式,进行故障检测:最后,基于两类数据的核子空间之间的差异子空间,获得每个过程变量方向与该差异子空间之间的互信息,并定义新的非线性非高斯贡献度指标,进行故障诊断。基于污水处理过程的仿真结果表明,与主成分分析不相似度因子的方法、标准的独立成分分析(ICA)统计指标方法及标准的ICA T~2/SPE指标融合的贡献度方法相比,本文提出的方法具有更好的检测能力与故障诊断效果。     

无线传感器网络中故障容忍算法研究

针对无线传感器维护困难,改善故障容忍能力的问题,提出了一种基于故障容忍度的自适应容错拓扑控制算法。首先,阐述了节点故障容忍度衡量指标,其次,详细分析了算法的各个阶段,最后通过仿真实验与常用算法对比,结果表明,基于故障容忍度的自适应容错拓扑控制算法具有更好的控制效果,极大地提高了使用效率。     

某减速机构刚度分析及测试

研究某减速机构的刚度分析、优化及试验验证问题,分析滚珠丝杠预紧力和各传动副之间的间隙等对机构刚度的影响,并提出控制影响刚度因素的方法;利用ANSYS进行减速机构的结构静力分析;设计、生产专用测试装备测试该减速机构的刚度.结果表明：减速机构的设计满足刚度需求,同时提供测试减速机构刚度的方法.     

基于Karnopp摩擦的柔性滑移铰的建模与仿真

对含Karnopp摩擦的柔性滑移铰系统进行动力学建模和仿真.将滑移铰中的滑块视为柔性体,滑道视为刚性接触面,考虑滑道与滑块之间的间隙.由于柔性滑块与滑道的接触状态和摩擦情况比较复杂,采用有限元方法建立了柔性滑块的力学模型,基于罚函数方法建立含Karnopp摩擦柔性滑移铰接触力模型,通过试算迭代法判断柔性滑块各节点的接触状态,基于KED方法和Newmark方法给出了含该滑移铰机械系统动力学方程的数值算法.最后,以含Karnopp摩擦的柔性滑移铰和驱动摆杆构成的机械系统为例进行动力学仿真,分析了其动力学特性,验证了本文给出的方法的有效性.     

活动断裂对新建集镇选址规划的影响——以乌东德水电站库区移民集镇选址为例

活动断裂附近地质条件复杂,在其附近进行新城镇选址时必须明确活动断裂对场地和建筑可能带来的不利影响。以金沙江乌东德水电站库区移民集镇选址为例,依照规范要求,综合地质调查、物探、勘探等手段,查明了元谋活动断裂的分布及特征;对其可能产生的震害类型及程度进行了分析;结合地质条件对规划场地工程建设的适宜性进行了分区;明确了活动断裂对场地和建筑物的影响,为合理设防、规避震害奠定了基础。可为类似新建城镇选址规划提供借鉴。      

Implementation of Envelope Analysis on a Wireless Condition Monitoring System for Bearing Fault Diagnosis

 Envelope analysis is an effective method for characterizing impulsive vibrations in wired condition monitoring (CM) systems. This paper depicts the implementation of envelope analysis on a wireless sensor node for obtaining a more convenient and reliable CM system. To maintain CM performances under the constraints of resources available in the cost effective Zigbee based wireless sensor network (WSN), a low cost cortex-M4F microcontroller is employed as the core processor to implement the envelope analysis algorithm on the sensor node. The on-chip 12 bit analog-to-digital converter (ADC) working at 10 kHz sampling rate is adopted to acquire vibration signals measured by a wide frequency band piezoelectric accelerometer. The data processing flow inside the processor is optimized to satisfy the large memory usage in implementing fast Fourier transform (FFT) and Hilbert transform (HT). Thus, the envelope spectrum can be computed from a data frame of 2048 points to achieve a frequency resolution acceptable for identifying the characteristic frequencies of different bearing faults. Experimental evaluation results show that the embedded envelope analysis algorithm can successfully diagnose the simulated bearing faults and the data transmission throughput can be reduced by at least 95% per frame compared with that of the raw data, allowing a large number of sensor nodes to be deployed in the network for real time monitoring.     

矿山井下低压IT接地系统设计规范探讨

介绍了矿山井下低压IT接地系统第一次接地故障的原理,指出GB 50070—2009《矿山电力设计规范》要求"配电系统相导体和外露可导电部分之间第一次出现阻抗可忽略的故障时,故障电流不应大于5A"的规定是没有实际意义的;通过计算比较IT系统和TN系统单相接地故障时的触电电压和电流,可知在采用IT系统时直接触电的人身触电电流与采用TN系统时基本相同,而在间接触电的情况下IT系统优于TN系统。     

基于拉普拉斯分值和超球支持向量机的轴承故障诊断方法设计

针对轴承振动信号中的故障信息往往很微弱,同时振动样本数据分布不平衡即故障样本占总样本数的比例低,从而导致故障诊断模型训练不精确而影响诊断精度的问题,提出了一种基于拉普拉斯分值和超球大间隔支持向量机的故障诊断方法;首先,采用有标签的训练样本数据和拉普拉斯分值法提取原始振动信号中的微弱故障信息,并降低其数据维数,从而得到用于故障诊断的特征向量,然后设计了一种改进的超球大间隔支持向量机的故障诊断模型,通过最小化超球体积和最大化超球边界和故障样本之间的间隔来实现故障诊断,以解决样本的不均衡问题,最终通过将测试样本数据代入决策方程并通过投票机制确定其故障类别;在Matlab环境下对轴承故障诊断进行实验,实验结果证明了文中方法能有效解决样本的不均衡情况下的故障诊断,且相对其它方法,具有诊断精度高和收敛速度快的优点.     

基于贝叶斯估计的水下机器人罗盘故障检测

以电子磁通门罗盘为例对自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,AUVs)传感器故障检测方法展开研究.针对电子罗盘极易受到周围磁场的影响而产生时对时错的数据这一问题,首先联立AUV的运动学和动力学方程得到AUV的全状态非线性模型;然后分析了电子罗盘的误差来源,建立了误差的模型;在此基础上,提出了基于贝叶斯估计的故障检测方法并给出了该方法离散形式的递推迭代公式;最后参照实际使用的电子罗盘的参数和AUV的机动能力,设计了仿真实验和外场试验,通过实验验证了该方法的正确性和有效性.     

显微红外热成像技术在故障定位中的应用

电子元器件是整机的基础,在装备的生产和使用过程中,元器件工作异常将影响整个装备的正常运行,元器件发生故障时,必须迅速、准确地进行故障分析和失效定位,避免军用装备在关键时刻发生故障。显微红外热成像技术是一种对电子元器件的微小面积进行高精度非接触的测量,能够显示元器件的反常热分布,暴露不合理的设计和工艺缺陷。论文介绍了显微红外热像仪的原理及特点,举例说明了显微红外热成像技术在失效分析故障定位中的应用,对元器件的故障失效分析和有效性检测提供了指导作用。