多目标、多层次设备状态监测与诊断策略研究

在分析大型复杂设备系统特点的基础上,提出了多目标、多层次设备状态监测与诊断的体系结构、诊断策略,并对系统实现方法进行了分析。     

采用神经网络技术降低机电设备BIT虚警

机电设备 Ｂ Ｉ Ｔ 的突出问题是虚警率高，重要原因之一是 Ｂ Ｉ Ｔ 系统传感器通路故障。本文选取神经网络技术进行传感器通路故障诊断，剖析某大型船舶动力装置机电设备 Ｂ Ｉ Ｔ 系统中传感器通路的故障机理和类型，得到其故障样本数据，经过神经网络学习训练后对实际系统进行故障诊断和识别，实验结果表明该方法简洁、有效，能够有效地诊断故障并识别出故障类型，具有实用价值。     

大型动力装置运行状态监测系统硬件实现

针对大型动力装置分布广、运行状态参数多以及结构复杂等特点,本文提出了一套实用的大型动力装置运行状态监测系统硬件实现方案。该系统按主从分布式结构设计,采用前置放大、滤波、隔离等先进技术,有效地抑制了各种噪声、干扰,达到了信号提纯的目的,为后续状态监测及故障的深层诊断提供了可信的原始数据。     

组合导航系统的神经元信息融合模型

提出了一种基于神经元状态融合的组合导航系统信息融合模型 ,给出了神经元融合权重在线自适应学习算法。将该模型应用于车载SINS/GPS组合导航系统 ,通过仿真计算和实验室静态组合导航实验 ,验证了该信息融合模型及融合权重在线自适应学习算法在实际应用中的有效性和可行性。     

用于动平衡测试的MDAC窄带跟踪滤波器

为了从强干扰噪声中提取出与转速同频的振动分量,且适应转速波动时的情形,利用互相关原理导出了跟踪滤波方法,并采用乘法数模转换器(MDAC)设计并实现了窄带跟踪滤波器。实验结果表明,其增益相对误差优于0.2%,相位绝对误差优于0.4°,当转速变化率不超过9000r/min2时,滤波器的输出能够跟踪转速的变化。该滤波器能较好地满足动平衡测试的需要。     

并联波浪补偿系统的鲁棒控制方法

研究了基于绳牵引并联机构的新型波浪补偿系统的鲁棒控制方法。将环境作用力和不可测参数从动力学方程中分离出来,看作系统干扰,然后根据李亚普诺夫稳定性理论推导了控制律。针对绳索冗余的情况,提出了一种基于交互投影的绳索张力分布算法。当存在张力分布的可行解时,该算法能够得到远离张力限制边缘的"安全"最优解;当不存在可行解时,该算法能够得到满足张力限制条件的最佳近似解。为了提高鲁棒控制的实用性,还研究了负载惯性参数辨识方法。仿真结果表明,以上理论与方法对于波浪补偿系统是非常有效的。     

疲劳裂纹闭合的非线性超声在线测量

建立了外部载荷作用下用非线性振动-声场调制指数表征裂纹尺寸的数学模型。根据对外载荷与塑性致闭应力共同作用下裂纹面的开闭响应的分析,提出了裂纹张开和闭合应力的在线测量方法。在一块含中心穿透裂纹的铝合金薄板试件上进行了裂纹闭合参数的测量实验,实验结果表明,使用振动-声场调制技术在线测量裂纹闭合参数是可行且有效的,且该方法还能用于分析小裂纹的特殊开闭行为。     

组合导航系统故障检测技术研究

提出了一种新的故障检测算法。该算法由联合滤波器的全局估计与各局部估计之差 ,得到残差序列 ,通过残差 χ2 检验 ,来判别系统是否出现了故障。同时进一步讨论了故障分离方法。数值仿真及实际应用结果表明 ,该算法能有效地检测出组合导航系统的故障 ,保证了系统的安全性和可靠性。     

复杂电磁环境下装备损伤模式与保障问题研究

复杂电磁环境下装备的综合保障问题日益凸显其重要性和紧迫性。文章首先分析国内外相关研究文献,归纳、总结了武器装备在复杂电磁环境中的常见损伤机理和失效模式,分别分析了复杂电磁环境对装备保障态势感知、保障资源全资可视、保障决策与指控、维修保障作业等综合保障全过程各个重要环节的影响,有针对性地提出装备自身电磁防护措施,以及在复杂电磁环境下提高装备综合保障效能的技术对策。     

面向柔性加工环境的过程状态振动监测

本文运用提出的通用状态监测模型及策略,以振动信号监测为例,提取设备运行状态的振动信号方差和振动信号建立AR模型的参数估计的变化率参数作为两类通用特征参数,对柔性加工系统进行归一化监测,取得了良好的效果。建立的监测系统简洁、快速、可靠,满足柔性制造环境下设备运行状态监测的要求。