灰色系统理论在故障诊断决策中的应用

介绍了一种灰色诊断法 .将灰色系统理论中的灰关联分析方法引入到故障诊断模式识别中 ,依据故障树底事件重要度 ,对故障树分析中各种故障模式发生的可能性大小作出了准确的判断 .     

基于灰色关联聚类的特征提取算法

针对航空发动机气路部件故障样本特点,提出了一种基于灰色关联聚类的特征提取算法.论述了邓氏、相对变率和斜率三种灰色关联度分析方法,并以利用灰色关联度作为动态聚类欧氏距离的思想,构建灰色关联聚类特征提取模型.以某型涡扇发动机常见气路部件故障为例,利用ESVR算法验证特征提取能满足故障诊断要求. 仿真结果表明:该方法可以提取特征传感器, 使核与约简更精确.     

灰色熵权聚类决策方法研究

针对传统灰色定权聚类方法中权重是事先给定的,不具有客观性的问题,借鉴信息熵的思想,提出了基于熵权确定权重的方法,构造了基于熵权的灰色定权聚类评估方法的算法。该算法利用系统状态数据为依据通过计算熵来得到决策权重。以实际问题为背景进行了算例实证研究。结果表明该方法计算简单,权重确定客观,对灰色聚类决策理论进行了补充和完善。     

一种有效诊断电站热力系统故障源位置的算法

基于符号有向图(SignedDirectedGraph,SDG)的定性推理方法用有向图将故障传播模型化,并用节点间的符号逻辑关系定位系统的故障源,是一种完备的揭示系统故障的有效方法。为了克服其固有缺陷和提高诊断精度,通过采用扩展的有效节点和一致边对被控节点进行描述,用穷举故障模式和搜索有向图的最大强连通支的方法去处理不可测量节点,可对系统故障进行有效的诊断;然后对某些定性特征一样而定量值不同的故障模式,为了能有效区分,通过采取加入适当定量信息去构造定性定量模型的办法来进行进一步诊断。案例试验表明所给出的方法是可行的。     

基于PRA方法的风险分析系统设计

探讨了应用概率风险评估（PRA）方法进行工程项目风险分析的可行性，在此基础之上研究给出了一个基于PRA方法的风险分析系统。该系统可用于工程项目的风险分析建模和评估，具有一定的理论及工程实用价值。     

基于D-S证据理论的灰色定权聚类综合后评价方法

结合灰色定权聚类评估模型和D-S证据理论对项目综合后评价方法进行研究.应用差异信息序列熵理论,根据指标所蕴含信息量的多少确定聚类指标的权重;根据所得到的灰色定权聚类系数矩阵并把该矩阵经过适当转换, 把每一个聚类对象作为影响后评价结果的一条证据,考虑到证据推理中零绝对化问题存在的可能性, 给出了解决办法;利用Dempster合成法则, 得到了辨识框架中各子集的信度函数,根据信度函数最大值确定项目综合后评价的结果.可以充分利用定权聚类中所得到各聚类对象所属灰类的信息,减少了直接使用聚类系数最大化方法确定评价对象所属灰类造成的信息损失, 最后通过一个算例说明了该方法的实用性和有效性。     

基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真

定性仿真是系统仿真技术中的重要研究和应用方向，同时也是人工智能技术的一个重要方面。近年来，随着现代计算机技术的日新月异，使得基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真研究和应用取得了显著进展。SDG模型能够表达复杂的因果关系，具有包容大规模潜在信息的能力，因此特别适合于过程系统危险评价(PHA)、危险识别与故障诊断。SDG模型结构简单，易于建立和修改。然而高质量的SDG模型必须采用经验数据和定量动态仿真检验和校正。采用SDG模型进行定性仿真的关键技术是高效双向推理“引擎”，由计算机软件自动完成。目前，在计算机辅助过程系统危险评价方面，SDG是最有效的方法；在过程系统故障诊断方面，其完备性较好，但诊断分辨率尚待提高。今后的研究应解决：定性仿真和定量仿真相结合；SDG自动建模；通用推理软件平台；大系统高分辨率故障诊断等问题。     

目标识别的灰色工程方法研究

灰色系统理论是研究贫信息系统分析、建模、预测、决策、控制的有效工具,在工程技术、社会、经济等领域应用广泛.探讨了灰色系统理论在目标识别中的应用问题,提出了目标识别的灰色关联算法、灰色统计算法、灰色聚类算法及灰色统计聚类算法.     

一种用于网络系统可靠性计算的快速有效方法

针对大型网络系统故障模式间存在相关性,所导致的系统可靠性定量计算过程复杂且计算量大的问题,提出了网络系统可靠性定量计算的一种有效方法。通过定义故障模式之间的相关度,有效地考虑故障模式之间的相关性,给出了相关度的计算方法。从而可通过各故障模式的故障概率和故障模式之间的相关度综合确定系统的故障概率或可靠度。实例计算表明,该方法有较高的计算效率和精度,适用于大型网络系统的可靠性定量计算     

基于自适应观测器的导弹电动舵机故障诊断研究

介绍一种基于自适应观测器的故障诊断方法,该方法通过构造自适应观测器获取反映系统故障的残差信息,并根据Lyapunov方法证明了自适应观测器的稳定性,然后采用需要样本较少的序列概率比方法进行故障决策。建立了某导弹电动舵机的数学模型,通过构造自适应观测器获取反映系统故障的残差信息,针对该系统出现的故障,利用序列概率比方法进行故障决策,仿真验证了本方法的有效性。     

基于SDG的加热炉HAZOP与故障诊断

随着现代流程工业日益大型化和复杂化,生产中重大恶性事故不断发生,促使人们越来越重视对安全技术问题的研究,而安全评价与故障诊断正是安全工程领域中的两个重要方面。在分析符号有向图(SDG)技术的理论基础上,探讨了SDG定性模型在计算机辅助HAZOP安全评价和故障诊断中的实际应用,并针对石化领域中常用的加热炉设备,建立SDG模型进行HAZOP和故障诊断分析。实验结果表明,基于SDG的HAZOP和故障诊断技术具有完备性好、节省时间、人力、费用等众多优点。     

多态系统可靠性分析广义灰色贝叶斯网络模型

针对多态系统可靠性分析过程中部件和系统的故障状态难以准确界定、故障逻辑关系难以精确测度等问题,基于模糊数学和灰色系统理论提出了一种广义灰色贝叶斯网络模型。该模型首先运用含有区间灰数的模糊子集表征部件所处的故障状态;然后通过运用区间灰数表示系统故障发生的条件概率表征多态系统复杂多样的故障逻辑关系;最后基于贝叶斯网络推理算法和区间灰数运算规则,给出系统处于不同故障状态的概率和部件重要度等可靠性特征信息,为不确定条件下的多态系统可靠性分析提供了完整的解决方案。通过对某民航飞机的可脱离应急跟踪设备的案例研究,表明了所提模型的可行性。     

基于理想解的装备训练模式灰关联评估算法

训练模式的评估选择是装备训练中必须解决的关键问题之一。结合逼近于理想的技术和灰关联分析技术,提出了一种基于理想训练模式数据列的灰色关联分析评估技术。根据所有训练模式的训练效果构成的决策矩阵,构造正的理想训练模式和负的理想训练模式参考数据列,并进行所有训练模式数据列的灰色关联分析,建立使训练效果最大化的目标函数而求得该训练模式的训练效果评估系数,从而根据训练效果评估系数的大小排序就可选择对应的最佳训练模式。最后对某通信对抗装备训练中采取的几种训练模式进行了评估仿真,结果表明建立的模型合理,算法可行。     

基于神经网络技术的飞机舵面故障趋势预测研究

在飞机舵面故障诊断系统中,及时准确的故障预报对提高飞机的安全性具有极其重要的意义,针对飞机舵面故障预报系统的设计要求,建立了神经网络故障预测模型以及训练算法,该预测模型采用三层BP网络模型,还对神经网络的预测精度给出了评价函数.最后,为了验证所述方法的有效性,结合风洞实验数据,对某机舵面故障模式之一的方向舵卡死进行了预测和分析,并与传统的ARMA方法进行了比较,结果充分表明了该神经网络预测模型的有效性和优越性.     

基于综合健康指数与RVM的系统级失效预测

针对具有多维状态变量、多种工作模式和故障模式的复杂工程系统,提出一种基于综合健康指数(synthesized health index, SHI)与相关向量机(relevance vector machine, RVM)的系统级失效预测方法。在离线训练阶段,先根据有限失效历史数据建立各工作模式下的健康评估模型,并据此获得各历史退化轨迹的SHI序列;然后再使用RVM对这些序列进行回归处理,进而辨识出与回归曲线最为匹配的函数模型。在线预测阶段,先运用健康评估模型计算当前设备的SHI序列并进行RVM回归,再拟合出离线阶段确定的函数模型并添加时变噪声;最后,外推预测出系统剩余使用寿命的概率密度分布。该方法成功应用到涡轮发动机的失效预测案例。     

基于SDG的智能故障诊断方法研究

提出了一种基于符号有向图 (signeddirectedgraph ,SDG)的智能故障诊断方法 ,其基本思想是通过分别建立系统及其部件所对应的SDG ,并将此SDG对应于需诊断的故障模式进行化简 ,然后将建立的诊断规则库用逻辑运算进行扩充 ,形成系统的诊断规则库。诊断时通过将系统变量的定量取值简化为定性值 ,并应用所建立的规则进行比较 ,得到最后的定性诊断结果。     

基于模糊TOPSIS-FMEA的飞机IDG风险评价

在传统飞机电源系统失效模式及影响分析(failure mode and effects analysis, FMEA)法中, 采用风险评价指标属性值简单相乘的方法计算风险优先数, 造成风险评价指标不精确, 且主观因素导致属性值发生微小变化, 影响最终评价结果。通过在发生度、严重度和探测度这3个风险评价指标中引入模糊逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS)理论进行风险评价, 去模糊化和归一化后构造加权判断矩阵, 确定逼近理想解排序法的正负理想解, 根据相对贴近度大小对各故障模式进行风险水平排序。与传统失效模式及影响分析法的对比验证了方法的有效性和实用性, 可为飞机电源系统其他组件风险水平评价提供有效参考。     

石油化工SDG故障诊断仿真试验系统

基于SDG深层知识模型的推理方法是一种完备的揭示系统故障的有效方法，石油化工的SDG故障诊断方法也是当前研究的热点问题。系统仿真技术在故障诊断系统中发挥了特殊的作用，建立用于故障诊断的仿真试验系统是必要的。本文给出了该系统的硬件和软件结构，讨论了其中的关键技术。该试验系统可用于辅助建立SDG故障诊断模型、阈值修正、案例试验、模型验证及模型简化等，并可依据国际标准对诊断系统进行系统安全整体性要求测试，包括软件可靠性试验和硬件可靠性试验。