基于微分几何的非线性系统故障诊断

针对基于解析模型的非线性系统故障可诊断问题,提出了一种基于微分几何理论的故障可诊断判断方法.基于相对阶概念,定义了非线性系统的故障特征指数.对于单个故障单个输出的非线性系统,只要满足其故障特征指数小于等于系统的相对阶,就可证明故障是可以通过输出函数进行诊断的,即故障可诊断,并进一步证明了多输出非线性系统多个故障可诊断性的充要条件,同时进行可诊断性验证和数值模拟验证所提方法的有效性.     

随机传输的量化网络化系统故障检测

研究了具有传感器量化数据随机丢失情况下非线性网络控制系统的故障检测问题.考虑到数据量化和网络噪声等不确定因素对网络控制系统故障检测性能的影响,建立了随机非线性网络化控制系统模型,并将网络控制系统的故障检测问题转化为H∞扰动问题.基于获得的扩展滤波误差系统模型,利用李雅普诺夫函数方法,给出了线性矩阵不等式形式的结论,在线性矩阵不等式具有可行解情况下,设计了观测器形式的故障检测滤波器.给出了数据传输率和量化水平与故障检测性能之间的数量关系,仿真结果验证了所得结论的有效性.     

离散事件系统故障的极小观测序列

为了提高可诊断离散事件系统故障的在线诊断效率,本文从判定故障发生的可观测事件的角度,提出了故障极小观测序列方法.文中选取有限状态自动机对离散事件系统进行建模.首先,在离线状态下,建立系统的故障模型,以排除对于判定系统故障无关的路径.然后,根据故障模型进一步建立判定系统故障的极小观测序列模型.当离散事件系统在线诊断时,仅需将逐步增加的在线观测事件序列与故障的极小观测序列模型进行比对.若能找到满足该模型的任何一条路径,则说明路径终止状态上故障标签对应的系统故障发生;否则,说明系统无故障发生.文中对可诊断离散事件系统进行实验对比,通过故障的极小观测序列模型能尽快判定有无故障发生,以及发生了哪些故障.该模型能有效地缩小系统在线诊断的时间,提高系统在线诊断的效率.     

基于神经网络的Wiener系统故障检测方法

针对一类线性部分严格正定且非线性部分可逆的Wiener模型,提出了基于神经网络参数估计的系统线性部分故障检测方法.引入卡尔曼滤波器滤除系统未知干扰和噪声,并将Wiener模型转化为ARMA模型,计算得到线性部分参数;神经网络在线估计系统线性部分的参数,通过参数估计值与实际值的比较检测系统故障.仿真实例证明了该方法的正确性和有效性.     

基于小波神经网络的一类非线性系统的故障检测

针对一类非线性系统,提出一种小波神经网络(wavelet neural network,WNN)自适应故障检测方法。WNN具有较强的泛化能力及不同的激活函数。通过设计自适应状态观测器技术,利用小波神经网络观测器良好的观测性能来观测系统的当前状态,并将其应用于一类非线性系统中,实现故障检测与诊断。利用Lyapunov直接方法从理论上证明了小波神经网络故障检测观测器的稳定性,仿真结果亦表明了该非线性系统故障检测观测器的可靠性和稳定性。     

采用动态故障树分析诊断系统故障的信息融合法

为提高系统故障诊断效率,提出了一种利用动态故障树分析诊断系统故障的信息融合方法,该方法充分发挥动态故障树建模和贝叶斯网络推理各自优势,通过集成系统结构信息和传感器信息来诊断系统故障.采用高效的零压缩二元决策图生成系统所有最小割集,并采用贝叶斯网络方法计算部件和最小割集的诊断重要度;根据传感器证据信息对系统特征函数化简,同时对部件和证据条件下割集的诊断重要度进行更新;综合考虑部件和割集诊断重要度设计了系统诊断决策算法,生成诊断决策树以指导维修人员恢复系统故障;最后通过实例验证了该故障诊断方法的有效性.     

基于随机矩阵谱分析的机械液压传动系统故障辨识方法

传统故障辨识方法受机械液压传动系统故障影响,存在故障辨识率低、有效性差问题,提出基于随机矩阵谱分析的机械液压传动系统故障辨识方法.通过分解故障振动信号,得到故障信号的特征向量函数,利用线性分析提取故障信号的随机变量;根据故障信号求解,提取机械液压传动系统故障特征;利用随机矩阵谱分析方法描述机械液压传动系统的状态空间,推算机械液压传动系统的状态方程;利用机械液压传动系统的残差阈值,检测到机械液压传动系统故障;通过对比机械液压传动系统故障的贴近度,选取最大值作为机械液压传感系统的故障信息,实现机械液压传动系统故障辨识.实验结果表明,该方法具有更高的故障辨识率.     

汽轮机调节系统故障检测及诊断技术应用分析

汽轮机调节系统的运行状态直接关系到机组的安全稳定性,因此其故障检测及诊断技术具有非常重要的科学研究意义和实际工程价值。该文首先对目前的国内外调节系统故障检测及诊断技术的研究现状进行了概述,指出了未来调节系统故障检测及诊断技术研究的研究重点及发展趋势。然后对调节系统的常见故障进行分类,将故障分为软件故障和硬件故障两大类,并从调节系统组成部件的工作机理方面对可能发生的故障机理进行逐一的分析。最后,在此基础上提出了一个分层的诊断策略,这对实时快速检测和诊断调节系统故障、提高汽轮机运行的安全性具有一定的借鉴意义。     

移动计算环境下基于互测比较和概率诊断的故障感知算法

移动计算环境的复杂性、网络条件多样性,便携设备有限的资源、弱连接性、安全漏洞等因素,使得系统中故障发生的可能性增加,有效地感知、隔离、恢复故障可提高系统容错性能。该文针对具有中心结点类的移动计算环境,运用互测比较的方法,通过小区中的移动结点和移动支持站进行交互测试来获取故障征兆信息;基于概率诊断方法对检测结果进行评估,运用不同的处理策略来诊断故障结点集。对算法性能进行了理论分析和仿真实验,结果表明:算法能够满足移动计算环境下结点故障感知要求,具有较高的可诊断性和较低的时间、通信开销。     

基于核回归区间模型的电液位置伺服系统故障检测

针对电液位置伺服系统在运行过程中存在非线性、干扰性、复杂性以及参数不确定性等问题,提出了基于核回归区间模型的电液位置伺服系统故障检测方法。该方法利用反映系统诸多不确定性的无故障可测输入-输出数据,建立能控制核回归模型精度、又能平衡该模型结构复杂性的区间模型,用于判断电液位置伺服系统的实际输出是否越过系统健康运行时的区间输出,进而实现故障检测。该方法由于考虑了基于区间的动态阈值对故障进行检测,消除了传统的固定阈值易引起故障误报现象,所以具有一定的自适应性能力。实验论证了所提出的故障检测方法,可用于电液位置伺服系统故障的实时检测。