数据驱动的复杂系统非预期故障诊断通用过程模型

提高对复杂系统非预期故障诊断能力是故障诊断领域的难点。结合非预期故障诊断内涵及基本原理,构建了一种用于复杂系统非预期故障诊断的通用过程模型。该模型采用四层递进结构,包括四个主要模型,即预期(已知)故障检测模型、预期(已知)故障识别模型、非预期(未知)故障检测模型和非预期(未知)故障识别模型。分析了各模型所包含的关键问题及其相应的实现算法,包括检测统计量的构建及评估、故障特征方向提取、故障识别器设计及故障贡献率计算。该通用过程模型规范了复杂系统非预期故障的诊断流程,明确了数据驱动的实现原理。以卫星姿态控制系统为例,验证了非预期故障诊断通用过程模型的有效性。     

预燃室内气氢气氧射流燃烧过程数值分析

建立了液体火箭发动机预燃室内气氢气氧射流燃烧过程的数学模型,包括燃烧过程控制守恒方程、湍流流动方程和湍流燃烧模型,以及求解控制方程所需的辅助关系式;给出了模拟射流燃烧过程的数值方法。对于给定的预燃室结构型式和尺寸,研究了喷嘴构型和氧的喷射方式对化学反应流场和燃烧性能的影响规律。结果表明,喷嘴构型和氧的喷射方式对流动过程和燃烧性能都有影响,且喷嘴结构的影响较为明显。     

基于阶次分析方法的齿轮箱齿轮故障诊断研究

研究了旋转机械非稳态振动信号分析中的计算阶次分析方法．分析了该方法在重采样过程中的采样率设置规则．利用插值算法实现了对等时间间隔采样的齿轮箱振动信号的角域重采样,将其应用于齿轮箱加速过程故障诊断,成功识别了齿面磨损故障．结果显示,阶次分析法能有效避免传统频谱方法出现的频率模糊现象,在处理非平稳转速变化信号时具有独特的优越性．     

平滑支持向量机的航空发动机性能衰退故障诊断

为解决发动机所监控的健康指数不能多于测量参数的问题,采用平滑支持向量机方法(SSVM),用4个参数对发动机九类衰退故障进行诊断,并与传统的支持向量机方法(采用LSSVM)进行对比.研究表明:在样本数量小、样本分布不平衡等条件的影响下,SSVM对各类部件性能衰退故障的诊断正确率均在90％以上.相对于LSSVM,SSVM无需优化参数,鲁棒性强,对样本集大小和样本集数目不平衡性的适应性良好,更适合航空发动机性能衰退故障的诊断.     

改进的二进制粒子群算法的传感器优化配置

传感器组合优化问题是设备状态检测系统设计的重要问题.在研究传感器与故障有向图的基础上,提出了传感器优化配置模型;根据传感器组合优化自身特点,从位改变率、惯性权重两个方面对BPSO算法进行了参数分析.结合免疫算法的“亲和度”思想以及非线性惯性权重递减公式,提出了改进的二进制粒子群算法.案例显示,改进的二进制PSO算法提高了算法在整个解空间的搜索能力,加快了收敛速度,能够很好地用于解决传感器优化问题.     

ANN-FRIFS在多传感器信息融合故障诊断中的应用

对于多传感器故障诊断系统,必须根据环境的变化和传感器的状态等合理地运用各传感器的信息。文中设计了一种基于经验规则和模糊推理功能的ANFIS置信度判别器,此判别器能自适应地对各传感器数据综合判别,得到它们相应的故障置信度,进而对多传感器的信息进行融合,提高了诊断的准确度。     

一种轴承故障等级诊断改进方法

针对频谱分析不能确定轴承故障程度的缺点,提出 PCA（principle component analysis）与优化的 SVM （support vector machine）相结合的方法,研究轴承不同故障类型、同种故障类型不同故障等级的实验振动数据,同时对轴承振动信号的13个特征属性参数进行了主成分分析,确定了最优特征属性参数,并利用优化的SVM 对轴承故障进行诊断。实验结果表明：该方法确定了最优属性参数,减少了冗余信息,提高了诊断准确率,减少了时间消耗,不仅有效地诊断出了轴承的故障类别,而且实现了轴承的故障等级诊断,使诊断更加精细化,为工程实际中轴承的健康管理提供了有益参考。     

添加剂对煤燃烧特性影响的试验研究

为研究煤中所含矿物质对煤自燃性能的影响,利用热重分析法、差示扫描量热法,对煤及煤与5种添加剂的混合样品的燃烧特性进行了试验研究,试验结果表明5种添加剂对煤的自燃特性、燃烧动力学参数都有影响,尤其是硫酸铜、硫、硫酸铝显著降低煤的表观活化能,对煤的燃烧起到催化作用;硫酸亚铁因含有结晶水,540℃以后发生脱水分解吸热,对煤的燃烧起到阻燃作用,而持续15 min后开始放热,催化促进煤的燃烧;硫化亚铁从540℃开始发生氧化反应,对煤的燃烧起到促进作用。     

模拟器测试与维修训练应用仿真研究

为提高武器系统的故障诊断与维修水平,在模拟器中应该依据电路特点通过故障分析建立故障诊断与维修数据库,然后在此基础上进行故障设置。介绍了故障分析的原理以及数据库的组成,并且举例说明了2类故障的设置方法,为武器系统测试与维修的训练提供了新的方向。经实际使用,该模拟器具有良好的应用前景和显著的军事效益。     

狭长密闭空间油气爆炸燃烧数值研究

基于不同控制机理制约不同反应步骤的分步反应燃烧机理,建立了RNG k-ε湍流模型和层流有限速率/涡耗散燃烧模型直接耦合的燃烧模型,采用TVD有限体积法,对充满等体积油气预混气的狭长密闭空间油气爆炸燃烧发生与发展过程进行了数值模拟.为了验证模型的正确性,根据计算结果分析了爆炸流场出现的火焰、压力波和化学反应等特征.所得计...