柔性加工设备机电系统的动力学模型与辨识

在剖析柔性加工设备机电系统结构、信息传递链等基础上，建立柔性加工设备机电系统较精确的动力学模型，并研制相应硬件，实现实时在线模型参数辨识，排除变工况与加工过程的时变性对状态监测与故障诊断的影响，为实现柔性加工环境下多变工况加工过程的实时状态监测、故障诊断与故障预警打下基础。     

基于动力学模型的柔性加工设备机电系统状态监测与故障预警

在建立的加工设备机电系统精确动力学模型及对模型参数实时辨识的基础上［１］，建立柔性加工设备机电系统的状态监测模型，包括ＢＡＹＥＳ故障检测、突发故障检测及故障分析与定位等；同时利用Ｋｕｌ－ｂａｃｋ信息距离和多层递阶ＡＲ模型实现系统的状态与故障预警。在加工设备上的实验表明模型可行有效，它能排除柔性多变工况、时变性及随机干扰对监测与预警功能的影响，提高其鲁棒性和自适应能力。     

柴油机DPF系统失效故障特征分析

为了快速有效地进行柴油机颗粒过滤器(DPF)故障辨识与预警,基于AVL-Boost软件对后处理系统关键部件进行了建模与故障仿真,研究了 DPF单一故障和氧化催化器(DOC)与DPF复合故障的排气特性,并根据DPF故障时特征参数的变化,提出了基于数据融合的故障诊断策略.结果表明:单一故障下,DPF载体堵塞、破损均使得末端...     

基于面向对象技术的柴油机在线状态监测系统设计

将软件设计中的面向对象思想扩展到系统设计中,针对柴油机实车运行在线监测中的变速变载及空间有限等问题,基于CAN总线的可靠性、信息传输的实时性和多主工作方式,设计分布式智能监测节点和上位机监控中心．分布式监测节点同步采集柴油机运行数据并进行降噪和简单特征提取后,将实时采样数据和在线监测结果上传至基于嵌入式PCI04的上位机监控中心,进行二次特征提取和智能模式识别,从而实现柴油机在线状态监测与故障预警和诊断．     

长输管线泵机组状态监测与诊断系统研究

介绍了一个输油泵机组状态监测与故障诊断系统,研制该系统的目的是为了实时掌握输油泵机组的运行状态,为针对性的维护提供依据和手段.设计的系统一方面能对机组的运行状态进行实时监测,产生各种数据报表,另一方面能对机组的常见故障进行诊断分析,及时、准确地对泵机组各种异常状态或故障状态作出诊断,预防或消除故障,同时,也能为泵站运行提供必要指导,减轻管理人员的劳动强度,确保输油泵机组长期、稳定、高效、低耗地运行.     

作战飞机可靠性与维修性仿真模型

通过故障树分析建立了作战飞机仿真逻辑关系。在修正线性同余法的基础上获得了随机数模型。在各设备故障发生状态和修复状态识别的基础上,建立了可靠性维修性仿真模型,确定了作战飞机在仿真过程中的工作状态,并根据故障模式影响分析预计了设备故障对作战飞机的影响。最后以F/A-18为例进行可靠性维修性仿真,获得了实时的故障信息和修复信息,验证了仿真模型的可行性。     

基于自主测试的飞行器综合测试系统研究

随着我国工业信息化的快速发展,针对飞行器研制试验的迫切需求,提出了一种基于自主测试的飞行器测试系统构架。该系统通过对实时数据的采集监控,在现有系统基础上,应用新的测试流程和算法,采用信息综合分析决策技术,自主分析设备实时状态,根据异常现象优先级采取相应措施,实现对测试进程的自主控制,并能够根据故障树对飞行器进行初步故障定位,降低人工参与程度,实现了飞行器的快速有效测试及数据分析,同时也为飞行器的在线故障诊断奠定了基础。     

发动机油泵状态监测与故障诊断系统研究

构建了一种状态监测与故障诊断系统，它的主要对象是发动机油泵，研制该系统的目的是为了实时掌握泵机组的运行状态，并能对泵机组实现一定的自动工况调节。它能及时准确的对泵机组的各种异常状态或故障状态作出判断，并实时的生成各种数据报表，为故障的趋势分析提供依据。     

基于设备贡献度的实时效能评估方法

为了实现对在线运行设备效能的实时评估,在深入研究线性和非线性指标聚合方法基础上,提出了一种基于设备效能贡献度的在线设备实时效能评估方法,给出了指标评定、权重计算和指标聚合方法.仿真结果表明,该方法克服了传统方法效能评估结果无法准确反映系统运行情况和设备故障情况的缺点,实现了对在线设备运行状态的快速、科学评估.     

电控共轨柴油机初始控制MAP研究

为合理快捷地获取电控柴油机的控制参数表MAP,进行了共轨柴油机电控初始MAP研究。分析了柴油机运行工况特点和试验获取特征工况数据的原则;引入了散点曲面拟合方法,简要说明了Shepard有理插值曲面理论和它的Lagrange插植的形式;根据柴油机运行工况的特点,提出了变步长试验点,减小试验量,引入均方根误差衡量不同试验点数拟合控制MAP的精度,结合实例给出了电控初始MAP的散点曲面拟合过程,并在493共轨柴油机上进行初始MAP的控制效果试验,试验数据表明：该方法能满足电控柴油机初始MAP的要求。     

舰船机械设备备件保障决策分析——可靠性分析

针对典型的舰船机械设备系统,运用故障树分析等现代可靠性理论分析方法,结合系统设备的技术性能分析、非电产品的结构和故障特点以及运行管理实际情况,研究系统设备、部件的故障机理,故障模式和故障影响效应,明确导致设备、部件故障的原因及发生模式。应用FTAS故障树分析软件包对其进行了定性、定量分析,获得了以概率结构事件、最小割集等形式表达的系统设备、部件故障对系统故障的作用模式,并对系统故障概率随时间的变化进行了拟合检验及评价了系统可靠性,为确定在指定远航任务期(90天)内所需的备品备件决策提供依据。     

基于Matlab的线性拟合计算

对于弹道导弹,由于其运动受多种因素的影响,因此描述其运动的微分方程是极其复杂的,而且,方程中的部分参数是通过对试验数据的科学处理获得的.为了建立数学模型,有时用数据拟合的方法对试验数据进行处理.运用单变量、多变量的线性拟和方法,给出了"单输入/单输出"、"多输入/单输出"的线性拟合模型,并针对拟合模型中未知参数的确定问题,给出了基于最小二乘的线性矛盾方程组的求解方法.通过仿真计算,能够得到较高精度的计算结果.最后,给出了Matlab的实现方法,并给出了一段具体的实现程序.     

基于特征相似度的同步发电机绝缘故障诊断

以同步发电机为分析对象,利用粗糙集可有效地处理和分析不精确的信息和知识的优点,从历史信息和决策中进行了特征量选取以及属性约简.对于无法处理的属性约简,采用条件限制得到能够有效反映属性的重要程度特征量,并以此计算特征量权重系数,消除主观因素的影响.在此基础上,针对励磁绕组绝缘故障,选择与设备健康状态直接相关特征作为判断对象,与同机组历史数据进行相似度分析,计算得到了其故障因子.设计出快速判断相关状态的算法,给出了判定准则并进行了编程实现.实验验证表明:该诊断算法能够对设备故障进行有效判定.     

虚拟维修训练中故障建模与仿真

在分析维修训练需求、仿真方法的基础上,建立由故障现象、维修对象、故障传播有向图组成的故障模型,并研究了虚拟环境中检测特征数据的建立、故障现象的模拟及仿真运行流程,利用Virtools实现了典型故障的建模与仿真,较好地完成了故障现象和数据的实时生成,为维修人员提供了良好的观察与检测故障的虚拟维修环境。     

基于聚类主成分分析法的变压器参数关联度评估

为了有效管理和监测电力变压器的健康状态,在对变压器正常运行的海量数据进行分析的基础上,构建变压器参数关联度评估方法。首先,为了对变压器运行参数进行参数分类定性,基于系统聚类的方法构建变压器参数样本分类流程算法,并设计了相应的流程图;然后,通过引入聚类以及主成分分析方法,建立基于聚类的主成分分析的变压器主要影响参数关联度评估模型;最后通过潼南电力局实际运行数据验证模型的可靠性和有效性,准确分析了变压器运行参数之间的定量关系,可以为变压器故障预测研究提供重要依据。     

备件需求过程的MAP数据拟合算法研究

为了将备件需求过程表示为马尔可夫到达过程(Markovian arrival process, MAP)形式,设计了备件需求到达流的MAP拟合算法.首先,采用EM算法将备件需求到达间隔时间拟合成Hyper-Erlang分布形式,然后利用MAP性质和Bayes公式推导出生成元矩阵的计算公式;随后设计了一个完整的数据拟合流程,并通过实例对算法的效果和效率与已有研究进行了对比.结果表明,该算法在确保拟合效果的同时,能够有效提升拟合效率.     

基于向量拟合的电机设备电磁干扰建模方法

提出了一种基于向量拟合的电机设备电磁干扰建模方法。模型建立所采用的数据是通过对实际干扰设备的端口特性进行测量得到,测量过程简单方便。提出的两种通用电路拓扑单元,其电路参数可通过向量拟合进行求解。最后通过对一台三相电机进行建模,进行了数据误差分析,验证了模型具有准确性。本模型可以在10 kHz～70 MHz的频域内对电机设备的传导电磁干扰作出分析。     

以可用度为目标的功能检测模型

依据产品潜在故障的概念,将产品划分为“正常”、“潜在故障”和“功能故障”三种状态,并将产品从“新的”发展到“潜在故障”时间间隔和从“潜在故障”发展到“功能故障”时间间隔分别作为随机变量进行处理,利用可靠性数学的方法,建立了以可用度为目标的功能检测模型,包括基本模型和实际应用中变化时的模型,举例给出了模型输出结果的特征和敏感性。     

支持向量机和声发射技术在齿轮裂纹故障诊断中的应用

为了解决齿根疲劳裂纹故障难以识别的问题,对齿轮箱正常和裂纹故障状态的声发射信号进行时间序列分析,利用AR模型的自回归系数作为齿轮箱不同状态时的特征向量,形成支持向量机的训练样本对支持向量机进行网络训练,实现对齿轮箱正常、轻微裂纹和严重裂纹故障状态的识别与诊断。实验结果表明:基于支持向量机和声发射技术的齿轮箱故障诊断系统能够准确地识别与诊断齿轮箱的裂纹故障状态,它对于齿轮裂纹故障检测是一种有效的诊断手段。     

液体火箭发动机涡轮泵健康监控系统

为了提高液体火箭发动机涡轮泵的安全性,降低其故障带来的破坏性,设计了某型液体火箭发动机涡轮泵健康监控系统(TP HMS),工程实现了TP HMS的测试硬件子系统、实时故障检测子系统、试车后数据分析子系统和实时数据库支持子系统等,讨论和分析了TP HMS的功能和执行流程,然后利用历史试车数据与转子试验平台数据对TP HMS中的多特征参量自适应阈值综合决策算法(MATA)进行了离线和实时在线验证;利用自适应时频谱对测试数据作进一步的分析。结果表明,MATA没有发生误检测情况,并具有实时故障检测的能力;自适应时频谱能有效抑制时频交叉项的干扰,准确给出故障信号的时间和频率信息。因此,TP HMS适合于液体火箭发动机涡轮泵健康状态监控。