舰船主动力装置故障隔离与参数估计方法

针对舰船主动力装置结构复杂、故障种类多和系统不确定性等故障诊断问题，提出采用基于双因果键合图模型的定量故障隔离与参数估计方法。根据系统传感器配置方案，建立双因果键合图模型，通过因果路径分析，推导得到系统解析冗余关系，并获得故障特征矩阵。建立系统线性分式变换键合图模型，开展故障仿真，将其与双因果键合图模型耦合，在MATLAB/Simulink环境中进行仿真试验，实现了舰船主动力装置的故障隔离与参数估计。结果表明：对双因果键合图模型因果路径分析，可以避免手动推导系统解析冗余关系的繁杂过程；基于其部件构造方程的分析可以有效实现系统故障隔离与参数估计，实时跟踪和预测故障状态。     

一种基于解析冗余关系的半定性故障隔离方法在航天器推进系统中的应用

针对航天器推进系统的时变特性以及随机因素给故障隔离带来的困难,提出了基于Z-检验分析和解析冗余关系相结合的半定性故障隔离方法。基于状态空间转换的思想,运用基于系统诊断键合图模型建立的解析冗余关系挖掘系统时不变的结构特征空间信息,并对解析冗余关系残差进行趋势分析获取时不变、具有残差变化方向的故障特征矩阵,针对存在随机因素对残差定性化的影响,利用了Z-检验分析对残差进行定性化获取观察特征,通过观测特征与故障特征的比较进行系统故障隔离。将该方法应用于推进系统的故障隔离中,结果证明了该方法能有效避免获取推进系统时变诊断准则以及来自系统建模和参数测量等随机因素的干扰,提高了推进系统故障隔离的鲁棒性。     

基于功率键合图的主动油气悬架建模和仿真

考虑了工程中存在的油液可压缩性,基于功率键合图(Power Bond Graph),对主动油气悬架系统的主要环节进行了分析建模,并推导了液压泵的容性场和液阻耦合场模型。通过主动油气悬架系统的键合图对系统元件进行综合,建立了系统的非线性状态方程,并针对油气悬架的被动特性和驱动特性进行了仿真研究,结果表明:建立的非线性状态方程模型能够很好地反映系统动态响应的实际情况和充放油过程中重要的动态耦合特性。     

多阶段任务系统可靠性并联冗余优化模型

多阶段任务系统是一类普遍存在的复杂系统,研究其可靠性冗余优化对于该类系统设计具有重要的参考价值。针对多阶段任务系统的可靠性并联冗余优化问题,提出了采用冗余故障树和冗余BDD来描述系统冗余结构的方法。给出了冗余模块在多阶段任务系统中的可靠度计算方法,建立了整个冗余多阶段任务系统可靠度计算模型。在此基础上以费用最小为目标,构建多阶段任务系统可靠性冗余优化模型,并应用微粒群算法对模型进行求解。算例验证了模型的合理性及算法的有效性。     

分布式环形网络测发控系统故障恢复时间模型

测发控系统是武器系统中的重要组成部分.提出了一种基于分布式冗余协议(DRP)的测发控系统实现设想,避免了主从式网络中风险高度集中在主站的问题.在对DRP分布式环形网络冗余协议故障诊断和恢复机理进行详细分析的基础上,建立DRP故障恢复时间模型,根据该模型和控制系统采样周期的关系,分别进行环形网络化控制系统丢包概率分析.     

多核异构冗余模型设计与可靠性分析

为进行电磁仿生研究,提高复杂电磁环境下控制系统运行的可靠性,在一种新型计算机系统结构框架的基础上,提出了多核异构冗余模型,设计了互关总线协议,实现了相应的容错策略,进而进行了异构双机冗余系统的实验,并利用马尔可夫过程模型分析了系统的电磁抗扰能力。实验表明,该模型能够有效地提高系统可靠性,满足相关仿生研究的设计要求。     

一种新型粗糙集神经网络的故障诊断方法

结合粗糙集理论,建立了基于SOFM网络的新型粗糙集神经网络故障诊断模型,给出了该模型的流程图,描述了系统各组成部分的工作原理.应用该模型对某型雷达进行故障诊断,实例证明新模型能够减少输入端数量,简化神经网络的结构,提高系统的速度,诊断时间短,准确性高,结果易于实现可视化,最后得到了故障可视拓扑映射图.     

基于模糊逻辑和证据理论的故障诊断方法

针对故障诊断过程中信息损失的问题和D-S证据理论在处理模糊信息时的局限性,在模糊逻辑的基础上,将决策级信息融合技术应用于故障诊断系统中,提出了一种基于模糊逻辑和D-S证据理论相结合的多传感器信息融合综合故障诊断方法。该方法以模糊隶属函数来实现基本可信度分配,充分利用各种传感器的冗余和互补信息,可显著提高故障诊断的准确率,实例验证了该方法的合理性和有效性。     

层次因子图及其在故障诊断中的应用

为解决大规模复杂不确定性故障诊断问题的建模和推理难题,提出一种扩展的因子图模型——层次因子图,并给出了相应的推理及建模方法。该模型采用层次式拓扑结构表达问题领域的结构化知识,具备现有概率图模型的所有优点。经实例验证表明:所提出的层次因子图模型可以较好地解决大规模复杂不确定性故障诊断问题。     

配电教学训练仿真系统研究与开发

介绍了通过硬件仿真和软件编程实现配电器功能的原理和方法,并通过系统设计方案论证及硬件设计实现了对配电教学训练仿真系统的开发,提出了通过串行通信与PC机通信及在原有系统的基础上进行功能扩展来实现系统升级扩展的方法;软件设计采用去除冗余设计和软件仿真两次简化的模型,由控制软件对系统状态进行控制,节点状态由程序中的状态变量所体现,人机交互软件接收指令数据,并输出至主控计算机.     

飞机发动机关键系统智能故障诊断方法

飞机发动机是一个非常复杂的大系统,由于其结构复杂,工作环境恶劣,对其关键系统的故障进行准确诊断始终是困扰业界的技术瓶颈之一。提出了采用EMD小波阈值降噪与主元分析相结合的方法,对飞机发动机气路系统故障诊断进行了深入研究。针对某型真实飞机发动机进行测试试验采集的气路多参量数据,首先采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对气路系统各参量信号进行EMD分解,然后采用软阈值函数对其进行降噪,并进行信号重构,从而可得到飞机发动机气路工作状态有效数据。在此基础上,设计了飞机发动机气路系统主元分析故障诊断模型,并结合预处理得到的飞机发动机气路有效数据,运用所设计的主元分析故障诊断模型对飞机发动机进行故障诊断技术研究。研究结果表明,所提出的方法能够很好地诊断出飞机发动机气路系统实际运行时所出现的故障,具有重要的实际应用价值,并有广泛的应用前景。     

基于统一理论框架的故障诊断模型及学习进化方法

本文以概率图理论为基础，系统研究了基于这一理论框架的故障诊断模型，对模型的构建方法以及在不同场景下的模型演化方案进行了探讨，使得在统一理论框架下可实现多模式系统故障诊断、耦合故障诊断、动态故障诊断、故障预测等复杂情形的诊断。为了弥补单独利用基于模型的方法和基于数据的方法的缺陷，研究了诊断模型的学习进化策略，实现了诊断效果的改进和优化。另外，对模型后续的能力扩展和可能的研究方向进行了展望，为后续理论研究提供了参考。     

模糊理论在导弹系统故障诊断中的应用

任何系统的故障都有一定的模糊性,因此模糊理论在故障诊断中有着广泛的应用.模糊故障诊断有利于提高系统的故障诊断的水平,本文以模糊理论知识为基础,建立了系统的模糊故障诊断模型,并应用于某型号导弹武器系统的故障诊断中,结果证明该模型的有效性和合理性.     

复杂装备控制系统智能故障诊断技术

故障诊断就是对设备运行情况和异常情况作出判断,其对提高装备可靠性和维修能力具有重要的作用.结合国内外最新研究成果,详细阐述了基于解析模型、信号处理和知识的故障诊断方法的基本原理、特点、研究现状和应用领域,综合分析了故障诊断技术的研究热点及发展趋势,并探讨了在复杂装备控制系统故障诊断领域有待于深入研究的若干问题.     

基于满意度的多阶段任务系统可靠性冗余优化模型

冗余技术是提高多阶段任务系统可靠性的有效方法,目前对多阶段任务系统可靠性冗余优化研究甚少。分析了静态多阶段任务系统的特征和可靠性计算模型;构建了可靠度、体积、质量和价格的满意度函数并确定各个满意度函数的影响因子;建立了基于综合满意度函数的静态多阶段任务系统可靠性冗余模型,并利用微粒群算法对模型进行求解。算例验证了模型的合理性及算法的有效性。     

混合推理在某型雷达故障诊断中的应用

传统诊断方法各有优缺点,对于大型装备的故障诊断来说,由于故障的复杂性、故障信息的多样性,单一的诊断方法满足不了实际应用的要求。为此,在介绍基于案例、模型、神经网络专家系统诊断推理方法的基础上,论述了基于案例、模型和神经网络的混合推理策略,给出了建立混合推理系统的方法,并在某型雷达的故障诊断系统中得到了应用。     

基于电压波形相似度测量的十二相不控整流装置故障诊断

为实现十二相整流发电机整流装置故障准确定位,首先对正常和故障情况下的整流二极管两端电压进行解析分析,得到两种情况下整流二极管两端波形的解析表达式;其次,建立了十二相不可控整流装置的仿真模型,仿真验证解析表达式的正确性,并指出了整流二极管在故障前后的电压波形变化规律;再次,基于向量夹角余弦提出了十二相不可控整流装置故障诊断算法,并通过动态滑动窗口算法解决了电压波形的相位对齐问题;最后,以十二相同步整流发电机整流装置中整流二极管两端的实际电压波形试验验证了该方法的有效性。     

基于小波变换与SVM的复杂装备故障诊断研究

针对复杂装备故障信号提取困难、故障诊断精度低的现状,根据小波变换对处理非平稳信号的优越性和支持向量机(SVM)对模式分类的良好性能,提出了一种基于小波变换与SVM的故障诊断模型,并选取配电系统进行故障诊断仿真实验。结果表明该模型能利用少量训练样本完成故障诊断,有效提高装备故障诊断精度。     

共址调频和调幅系统干扰机理及干扰抑制需求分析

以调幅和调频电台为研究对象,对共平台接收电台前端低噪声放大器的非线性进行精确建模,分别对调幅电台和调频电台的干扰抑制需求进行解析,并通过数值仿真对解析模型进行验证。结果表明:所提解析模型较现有模型更为准确;当有用信号功率、噪声功率和干扰功率相同时,调幅通信系统的干扰抑制需求高于调频通信系统。     

装备模拟电路UKF-WRNN软故障诊断

为提高装备模拟电路的软故障诊断能力,在构建多分辨率变换样本基础上,提出一种应用改进UKF算法训练小波RBF神经网络(WRNN)软故障诊断方法。它引入基于方差膨胀原理的自适应因子,改善UKF算法性能;并利用改进UKF算法优化估计WRNN参数,建立多分辨率变换样本集的故障诊断模型;再由所建模型对各种故障模式进行诊断判定。Sallen-Key带通滤波器的仿真测试表明,该方法收敛速度快,诊断准确率高,进而验证了其可行性和有效性。