双椭圆相交法在传感器故障检测及诊断中的应用

研究线性控制系统中多个传感器同时发生故障的实时故障检测及诊断,以双椭圆相交法为基础构造一组双椭圆置信域,每个双椭圆置信域用来检测相应的传感器是否发生故障。双椭圆相交法可以用于多个传感器同时发生故障的线性控制系统,不仅能够快速、准确地检测出故障发生的时刻,并且能将故障定位到发生故障的传感器。同时提出一种置信度的选取方法,这种选取方法可以获得小的误报率。     

随机线性系统多执行器鲁棒故障诊断

针对随机线性控制系统提出了新的故障诊断方法·对于执行器故障情形,通过数学变换将故障转化为系统的未知输入,然后利用未知输入卡尔曼滤波器技术实现执行器故障诊断·诊断算法给出含噪故障估计值·为得到精确值,又采用了小波去噪方法·两种方法有机结合可对同时或接连发生的多执行器参数故障进行有效诊断,故障检测与估计及时准确·最后给出了仿真实例,结果验证了提出方法的正确性·     

基于潜在变量二元回归模型的多传感器数据融合

针对目前数据融合算法存在的置信度无法获取的问题,提出了一种基于潜在变量二元回归模型(LatentVariable Binary Regression Model)的多传感器数据融合算法。将每个传感器获取的特征值作为多变量回归模型中的相关变量,通过Gibbs抽样得到潜在变量的分布概率,确定多变量回归模型中的表征量作为融合结果,并以潜在变量的分布概率作为融合结果的置信度。基于实地采集的运动目标震动信号进行仿真实验,结果表明该融合方法拥有较好的识别效果,同时能够给出识别结果的置信度。其中错分类的结果具有较低的置信度,可以提醒观测者做进一步的观察。     

一类执行器偏移/卡死故障下的自适应容错控制

研究执行器故障下的连续时不变线性系统主动容错控制问题．考虑执行器部分失效和偏移／卡死故障,并假设偏移／卡死故障可以被分为状态依赖时变部分和常值偏移部分,且状态依赖权值和常值偏移量未知．设计自适应律在线故障执行器失效因子和状态依赖权重与常值偏移／卡死量,并基于自适应估计值构造状态反馈控制增益方程补偿故障带来的影响．通过李亚普诺夫第二稳定性定理,证明所提出的自适应容错控制策略能够保证系统在执行器故障情况下渐近稳定．最后,通过数值实例显示了该方法的有效性．     

降价观测器存在条件及在故障检测与诊断中的应用

研究含有广义未知输入的线性系统降价观测器存在条件.利用广义逆矩阵并构造辅助系统,将降价观测器的存在条件转化为判断辅助系统的可镇定性.通过将含有未知输入的线性系统化为含有广义未知输入系统的标准形式,将降价观测器应用于故障检测及诊断.通过在一套电气伺服系统中的仿真表明,该方法在多个故障同时发生时,可迅速实现故障检测与诊断.     

一种自适应容错H_∞控制方法

针对有执行器故障的连续时间线性时不变控制系统,结合自适应控制方法和线性矩阵不等式(LMI)技术研究系统的容错H∞控制问题.利用LMI得到一个定常控制增益并同时优化系统干扰抑制性能(H∞性能).在定常控制增益基础上加上自适应控制方程得到完整的状态反馈控制器,使得系统在执行器故障下稳定,并通过李亚普诺夫第二稳定性定理,证明所提出的自适应容错控制系统比定常增益容错控制系统具有更为优越的干扰抑制性能.最后给出一个数值例子来验证该方法的有效性和优越性.     

基于粗糙熵和目标威胁等级的多传感器管理方法

随着现代化武器平台的快速发展,多传感器管理在信息融合系统中所占据的地位越来越重要,因此,需要对有限的传感器资源进行科学合理的管理,提高防空作战能力.针对多传感器资源管理优化问题,分析了粗糙熵的定义,提出了基于粗糙熵和目标威胁等级的多传感器管理方法.该方法通过计算传感器对目标的粗糙熵,获得每个传感器对每个目标最大的信息增益,以此作为代价函数,考虑目标的威胁等级,利用线性规划思想进行多传感器对多目标的优化分配,实例分析表明了该方法的有效性.     

基于神经网络预测器的单传感器故障检测方法

目的 研究单传感器的故障检测方法,方法 提出了神经网络预测器用于单传感器故障检测的实现方法,并给出了神经网络预测器的在线和离线学习算法。结果 本方法只需要一个传感器的输出信号就可检测系统中的传感器是否发生故障,如果对系统中多个传感器建立神经网络模型,可以检测控制系统中多种类型的以及多个同时发生的传感器故障。结论 用汽车发动机仿真实验可以表明本方法是行之有效的。     

基于时间冗余的一致空间法在故障检测及隔离中的应用

研究基于时间冗余的一致空间法在线性时不变系统故障检测及隔离中的应用.指出系统在某一时刻某个故障在一致空间中位于固定方向.通过选取最优转换矩阵,将这一方向与其它因素在一致空间中所在方向相分离,提出一种故障隔离的方法.仿真实验表明,在传感器、执行器和元件均可能发生故障并且系统存在未知输入的情况下可实现故障检测及隔离.     

离散非线性系统状态和故障估计

针对同时含有执行器故障和传感器故障的离散Lipschitz非线性系统,提出一种可以同时估计系统状态、执行器故障和传感器故障的观测器设计方法。首先,通过系统状态向量的扩展,将原系统化为形式上不含传感器故障的广义Lipschitz非线性系统;然后,对得到的广义系统设计可以同时估计系统状态和执行器故障的观测器;最后,将观测器设计过程化为求解线性矩阵不等式的形式。仿真结果表明,所提方法具有有效性、正确性以及优越性。相较于现有很多方法,所提方法具有高效快捷的特点,具有较强的实用性。     

任意相关噪声线性系统异步状态向量融合

基于线性无偏最小方差估计理论,提出了一种任意相关噪声线性系统异步状态向量融合算法.该算法将融合中心的采样周期设定为传感器测量周期的最小公倍数,使得传输到融合中心的局部状态估计在每个周期内具有相同的数目,减少了跟踪滤波的计算量.在跟踪滤波器的增益阵中引入测量噪声与过程噪声的相关量和测量噪声之间的相关量,增加了描述多传感器融合系统的信息量.仿真结果表明,状态向量融合算法比噪声不相关融合算法具有更好的跟踪性能,航迹跟踪的精度得到了改善.     

基于传感器最优配置的故障检测观测器设计

提出一种基于传感器最优配置的故障检测观测器设计方法．针对线性时不变动态系统,给出了故障检测观测器设计问题以及基于传感器最优配置的故障检测观测器设计问题的描述．通过最优地选择测量变量,使满足系统测量成本最低的情况下,达到对故障具有尽可能大的灵敏度,而同时对未知输入信号的影响具有尽可能强的鲁棒性目标．仿真算例说明了设计方法及算法的有效性．     

应用迭代反演内插算法绘制地质构造图

迭代反演内插算法是一种线性反演算法．该方法依据一组规则进行内插，它允许引入一系列层面约束条件，如使用一种简单的方式定义层面上的断层，该方法就可以识别并网格化不连续的层面构造；在没有数据的边界附近，该方法可以按层面的趋势向外延伸．迭代反演内插算法较一般直接内插方法要花费较多的计算时间，但该方法可以根据最少的控制点生成复杂的地质构造图，而且可以处理任何复杂的层面地质构造，因而是一种实用性很强、地质效果十分明显的内插方法     

导弹测发控系统故障诊断模糊专家系统

目的　建立导弹测发控系统故障诊断模糊专家系统的基本结构,并给出一个具体的故障诊断实例; 方法　首先对导弹测发控系统的故障机理进行分析,进而研究基于模糊Ｐｅｔｒｉ网模型的故障诊断技术的应用,最后提出了本系统的设计思想和实现方法; 结果　建立了基于模糊Ｐｅｔｒｉ网模型的导弹测发控系统故障诊断模糊专家系统,该系统能对故障的模糊性和精确性知识进行统一描述和推理,并具有可修改性和可扩充性等优点; 结论　通过对某型导弹测发控系统配电分系统的故障诊断实例,说明了系统实现的可行性;     

MIMO多输入输出网络控制系统的容错控制

针对被控对象为具有不确定因素的多输入多输出网络控制系统,设传感器与控制器均为时间驱动,执行器为事件驱动,网络诱导时延小于采样周期,将未能成功传输数据的传感器节点视为暂时失效,把具有传感器故障的网络控制系统建模为一类带有不确定因素的离散模型,借助Lyapunov定理给出了系统渐近稳定的充分条件,基于LMI方法得出观测器和控制器的分离设计方法,实现了MIMO网络控制系统的容错控制。     

采用小波变换的光伏串联电弧故障检测

建立光伏系统电弧故障实验平台,利用光伏模拟器仿真不同天气环境下的光伏阵列,对光伏系统中串联电弧故障信号进行检测和分析.采用小波变换的方法对串联电弧故障信号进行特征频带提取,并利用移动时间窗方法统计信号在小波分解后的高频系数的能量值,用其表征电弧故障信号的杂乱度和混沌度.研究结果表明:该检测方法为快速准确地诊断串联电弧故障提供有效判据.     

基于最小二乘谐波拟合的置信水平计算方法

结合Lomb最小二乘谐波拟合的方法和Scargle归一化功率谱的置信水平的解析公式,给出了一种计算谐波拟合置信水平的方法.该方法的优势在于:直接计算拟合量的振幅,并给出拟合振幅的置信水平,物理意义明确;能够对多个频率进行扫描和拟合并给出各频率对应振幅的置信水平;通过对置信水平最大的频率进行拟合,获得时间序列的周期性变化规律.最后,通过数值试验说明了本方法的优势和实用性.     

准北缘哈山地区斜坡带网毯式油气成藏规律

综合利用露头、钻井、岩心和地震资料,对断层、不整合、砂体的输导能力进行评价,认为南部乌夏断裂带大断裂及其伴生断裂是研究区的油源断裂,为油气由深部向浅部垂向运移提供了重要通道;八道湾组和清水河组砂岩厚度大,泥质隔层少,横向连通性好,成岩作用弱,物性好,为油气横向运移的通道;不整合面上部的近物源底砾岩,分选差、物性差,对油气的横向输导作用不大.深浅2套断裂、上下2套毯状砂层匹配构成了研究区高效的网毯式输导格架.综合分析构造背景、输导体系、储层岩性-物性与含油性关系,提出了"断-毯-梁"三因素控藏的认识.断裂(油源断层、油藏断层)控制油气聚集层位,毯状输导砂体控制平面分布,鼻状构造背景控制相对聚集,储集层岩性、物性控制富集程度.成藏体系分析,建立了宽缓斜坡带源外沿梁网毯式输导成藏模式,指出毯内断层遮挡的断块圈闭、砂体上倾尖灭岩性圈闭、地层超覆圈闭和次级断裂沟通的毯上砂体构造-岩性圈闭、岩性圈闭为最有利的勘探目标.     

双臂作业型智能服务机器人的研制

论述了移动式双臂作业型智能服务机器人的总体设计思想 ,并对该机器人的一些关键技术 ,如新型全方位移动机构、七自由度机器人作业手臂和多传感器信息融合的机器人路径规划等问题进行了分析 ,给出了移动机器人的系统控制方案 .     

模糊诊断技术在旋转机械设备故障诊断中的应用

在复杂的机械系统中,一种故障状态可能引起多种故障征兆,而一种故障征兆也可能在不同程度上反映多种故障状态。根据振动信号频谱分析结果,提取频谱特征,获取各种故障征兆信息。在已知故障征兆的情况下,对多故障同时发生和多故障具有相同征兆的诊断问题,利用模糊诊断技术,确定机械设备故障类别的隶属度值,经模糊综合诊断后确定设备的故障。