基于退化特征相似性的航空发动机寿命预测

针对航空发动机结构复杂、性能退化参数众多、寿命预测精度低等问题,提出了一种基于退化特征相似性的寿命预测方法。首先通过基于Relief算法的退化特征筛选、基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的特征提取和基于核函数的特征平滑,提取低维正交多变量退化特征;然后进行特征的相似性匹配,寻找与当前样本特征片段最相似的一组历史样本中的特征片段集合,将这些片段对应的RUL信息融合并采用密度加权方法得到当前样本的寿命预测估计值;最后通〖JP2〗过美国国家航空航天局(national aeronautics and space administration,NASA)提供的航空涡轮扇发动机仿真数据集验证了该方法的有效性,其寿命预测性能高于现有几种代表性方法。     

基于RBF神经网络的非线性系统故障诊断

针对一类含模型不确定性的非线性系统,提出了具有强鲁棒性和高灵敏度的在线故障检测与诊断方法.其中,系统只有输入、输出可检测,故障是关于输入和状态的非线性函数.非线性在线估计器用于估计系统不确定部分,同时监视系统是否发生故障,估计故障的大小.仿真结果表明,故障诊断算法稳定.     

GMDH参数模型的改进及在煤炭价格研究中的应用

首先,针对现有GMDH算法的不足做了两点改进:一是利用初始变量添加法来防止有用信息丢失、改善模型结构、提高模型精度,二是用权系数向量法或符号表达式法直接给出GMDH输出的显式表达式;然后,将改进的GMDH算法应用于煤炭价格影响因素的实证研究。结果显示改进的GMDH算法能够更真实地反映实际的煤炭价格模型结构,不仅有更高的拟合精度,而且有良好的外推能力,能够准确预测煤炭价格的变动趋势。     

面向需求的零件生产库存系统优化策略

针对目前我国制造业零件生产库存系统费用成本高,库存居高不下的问题,提出了以需求为导向,通过预测需求及进行需求反馈指导生产、库存、订购计划的零件生产库存系统。给出了使用GM（1,1）模型预测零件需求和使用动态规划求解零件生产库存系统的最优库存量、生产量、订购量策略的方法,并进行具体的优化计算。     

基于改进GMDH的科技成果中试转化系统模型构建

基于科技成果中试转化运行原理,搭建中试系统机理模型,利用改进GMDH构建相应数学模型。改进GMDH将含有回归项线性相关检测的快速递归算法（FRA）代替传统最小二乘（OLS）进行GMDH多层建模的部分多项式求解,使用初始变量添加法避免有效神经元过早丢失。以改进的GMDH对上海市中试转化统计数据进行建模及仿真实验,结果表明,所建模型比传统GMDH模型精度高,泛化能力强。     

CRH 5型动车组牵引部件键合图建模及故障注入

CRH 5型动车组牵引部件具有非线性、多能域等特点,不易获取准确的系统级机理模型,而基于数据的建模方法又很难描述系统的拓扑结构和元件间的因果关系.利用键合图建模理论多能域、图形化的特点,建立与实际物理系统相吻合的牵引电动机和齿轮箱级联系统的键合图模型;研究牵引电动机常见故障的注入,在键合图中模拟电动机定子绕组短路故障,分析故障下机-电能域间的交互影响,展示键合图建模在故障传播分析和故障诊断方面的应用前景.仿真结果验证正常和故障工况下键合图模型的准确性.     

基于物理效应分析和非线性度量混合建模策略

对于存在多变量、非线性的现代复杂系统,混合建模策略是获得准确、可靠模型的有效手段之一。在现有混合建模方法中,缺乏对先验模型和非参数模型建模目标的清晰界定,且在分析非参数模型时,对线性化方法的选择也缺乏统一的标准。针对上述问题,以四旋翼飞行器为应用对象,提出一种基于物理效应分析和非线性度量的混合建模策略,根据各类物理效应对飞行姿态的影响程度界定先验模型和非参数模型的建模目标,并根据各类物理效应的非线性程度运用模糊推理算法选择合适的线性化方法。实验结果证明了混合模型的可靠性和建模准确性。     

单部件加速退化系统的视情维修策略优化

针对单部件加速退化系统,研究了基于灰色模型、偏最小二乘回归和改进灰狼算法的最优视情维修策略,通过优化检测间隔和临近失效阈值最小化系统的平均维修费用率。维修策略优化中,考虑到维修数据的稀疏特性,利用适合小样本建模的灰色模型理论建立系统的加速退化模型;考虑了维修次数、系统退化状态与系统维修用时之间的多重相关性,利用偏最小二乘法建立了维修用时的多变量回归模型。在此基础上,给出基于系统平均维修费用率的目标函数,利用改进灰狼算法求解最优决策变量。通过算例说明了该最优视情维修策略的可行性。     

模糊层次分析下航天设备寿命预测方法的评价

在轨运行航天设备的寿命预测是保证航天器安全可靠运行的核心技术之一.现有文献中已报道了多种航天器设备的寿命预测方法,但缺乏对现有方法的预测性能、适用性等方面的综合评价.从方法原理、方法实现和方法验证3个角度出发,构建了一个在轨航天设备寿命预测方法的评价系统.在层次分析法的基础上,应用三角模糊数理论确定指标权重,使得评价过程更合理、评价结果更准确.以卫星动量轮的寿命预测方法为例,对所提评价系统进行了有效性验证.     

一种基于贝叶斯网络的故障预测方法

为了研究故障在复杂工程系统中的传播机制,根据关键节点的状态异常信息预测系统发生故障的概率,提出一种基于贝叶斯网络的故障预测方法.根据工程系统自身固有的网络拓扑结构,构建了多层贝叶斯网络模型,利用定性趋势分析法将时间信息融入网络节点中,使得网络具有处理时序信息的能力,便于进行故障传播机理分析和故障预测.提出了基于元器件健康度的根节点故障概率确定方法,针对完备数据集和非完备数据集,选择不同的参数学习方法确定贝叶斯网络的条件概率表,采用多树传播算法进行联合概率推理,由系统根节点运行状态推测其余节点的故障概率.算法在Quanser三自由度四旋翼直升机上进行了仿真应用,结果验证了该方法的可行性和有效性.