当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

基于机器学习的故障预测与健康管理(PHM)方法研究

发布时间:2018-08-04 08:16
【摘要】:在一些重要场合,设备的失效会造成巨大的经济损失。而科技的发展使得设备的内部结构日益复杂,人工维护的难度和开销越来越高。故障预测与健康管理技术在几十年的发展后已经成为了降低设备维护开销的重要手段,在多处场合有了广泛的应用。而对于数字电路的故障预测尚处于探索阶段。介于数字电路是人们生活之中不可或缺的一部分,其故障预测与健康管理方案的研究具有很高的价值。本文通过国内外的故障预测与健康管理研究动向,总结了故障预测与健康管理技术的研究实现方法,对针对数字电路的故障预测与健康管理方案进行了开拓性研究。结合了目前热门的机器学习方法,本文以74LS280为案例,分析了其芯片的特征与相关的性能指标,在老化测试数据中挖掘其性能退化的数据特征,提出预测故障发生的方法。该方法具有容易实现,泛用性较强的特点。为了完成本文的实验内容,本文设计了用于测试74LS280的特征参量的平台。平台设计包含选取传感器、模拟使用环境的硬件平台,以及用于读取测试数据并传输至PC机的软件平台。基于支持向量机方法,本文利用74LS280的测试数据建立一个故障模型,利用该模型诊断其它芯片的故障与否。作为延伸,本文给出了两种数据预处理方式用于优化训练模型,以达到更快的训练结果或者更低的模型误差。模型建立之后,本文提出了利用最小二乘法估计74LS280的健康值走势,预测剩余寿命,并提出了惯性存储数据存储方法,以改善寿命预测值。由于数据随时间的变化并非呈现出单调的趋势,虽然本文的剩余寿命预测值无法保证数值的准确性,但其足够起到对于维护人员的提示性作用,具有一定的实用性。
[Abstract]:In some important occasions, equipment failure will cause huge economic losses. With the development of science and technology, the internal structure of equipment is becoming more and more complex, and the difficulty and expense of manual maintenance are becoming higher and higher. After decades of development, the technology of fault prediction and health management has become an important means to reduce the cost of equipment maintenance, and has been widely used in many situations. The fault prediction of digital circuit is still in the exploration stage. Digital circuit is an indispensable part of people's life, and the research of its fault prediction and health management scheme is of great value. Through the research trends of fault prediction and health management at home and abroad, this paper summarizes the research and implementation methods of fault prediction and health management technology, and makes a pioneering study on fault prediction and health management schemes for digital circuits. Combined with the popular machine learning methods, this paper takes 74LS280 as an example, analyzes the chip features and related performance indexes, mining the data features of its performance degradation in the aging test data, and puts forward a method to predict the occurrence of faults. This method is easy to implement and has strong universality. In order to complete the experiment, a platform is designed to test the characteristic parameters of 74LS280. The platform design includes selecting sensors, simulating the hardware platform of using environment, and software platform for reading test data and transmitting to PC. Based on the support vector machine (SVM) method, a fault model is established by using the test data of 74LS280, which is used to diagnose the faults of other chips. As an extension, two data preprocessing methods are presented to optimize the training model to achieve faster training results or lower model errors. After the model is established, this paper proposes to estimate the trend of 74LS280 health value by least square method and to predict the residual life, and to improve the life prediction value by using the method of inertial storage data storage. Because the change of data with time does not show a monotonous trend, although the prediction value of residual life in this paper can not guarantee the accuracy of the numerical value, but it has enough to serve as an indication to the maintenance personnel, it has certain practicability.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN79

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 夏润海,王开颜;机器学习与智能决策支持系统[J];潍坊学院学报;2003年02期

2 张明玉,倪志伟;基于机器学习的智能决策支持系统[J];淮南师范学院学报;2005年03期

3 杨凌霄;武建平;;机器学习方法在人脸检测中的应用[J];计算机与数字工程;2008年03期

4 ;第十一届中国机器学习会议[J];智能系统学报;2008年02期

5 ;第14届中国机器学习会议[J];智能系统学报;2012年06期

6 费宗铭;吕建;王志坚;陈道蓄;徐家福;;机器学习[J];计算机科学;1991年01期

7 赵沁平;魏华;王军玲;;机器学习技术与机器学习系统[J];计算机科学;1993年05期

8 姚敏;机器学习及其发展方向[J];计算机时代;1994年04期

9 ;第31届机器学习国际会议(英文)[J];智能系统学报;2014年01期

10 黄海滨;机器学习及其主要策略[J];河池师范高等专科学校学报(自然科学版);2000年04期

相关会议论文 前10条

1 王珏;;归纳机器学习[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年

2 王昊;李银波;纪志梁;;利用机器学习方法预测严重药物不良反应-呼吸困难[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年

3 吴沧浦;;智能系统与机器学习的新领域[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

4 周晴杰;徐立鸿;吴启迪;;机器学习串级结构的初步探讨[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年

5 李刚;郭崇慧;林鸿飞;杨志豪;唐焕文;;基于词典法和机器学习法相结合的蛋白质名识别[A];大连理工大学生物医学工程学术论文集(第2卷)[C];2005年

6 徐礼胜;李乃民;王宽全;张冬雨;耿斌;姜晓睿;陈超海;罗贵存;;机器学习在中医计算机诊断识别系统中的应用思考[A];第一届全国中西医结合诊断学术会议论文选集[C];2006年

7 蔡健平;林世平;;基于机器学习的词语和句子极性分析[A];第三届全国信息检索与内容安全学术会议论文集[C];2007年

8 黄金铁;李景银;周建常;;对高炉炉况评价模型参数的机器学习——一个三类线性模式分类器的实现[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年

9 程国建;蔡磊;潘华贤;;核向量机在大规模机器学习中的应用[A];第十一届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2009年

10 张钹;张铃;;统计学习理论及其应用[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年

相关重要报纸文章 前10条

1 黎骊/文 [美] Tom M.Mitchell 著;机器学习与智能化社会[N];中国邮政报;2003年

2 IBM大数据专家 James Kobielus 范范 编译;机器学习已成为大数据基石[N];网络世界;2014年

3 本报记者 房琳琳;合久必分:分布式“机器学习”应运而生[N];科技日报;2014年

4 雨辰;机器学习类图书为什么火爆[N];中华读书报;2014年

5 百度公司技术副总监 多媒体部负责人 余凯;深度学习与多媒体搜索技术演进[N];中国信息化周报;2013年

6 本报记者 余建斌;机器学习与互联网搜索[N];人民日报;2011年

7 本报记者 张晔邋通讯员 李玮;周志华:永不墨守成规[N];科技日报;2008年

8 上海 苏成富;愿与数字电路初学者共享经验体会[N];电子报;2014年

9 记者  彭德倩;机器学习精度提升近6个百分点[N];解放日报;2006年

10 本报记者 闵杰;大数据热 高端人才缺[N];中国电子报;2013年

相关博士学位论文 前10条

1 董春茹;机器学习中的权重学习与差分演化[D];华南理工大学;2015年

2 姚明臣;机器学习和神经网络学习中的若干问题研究[D];大连理工大学;2016年

3 Maxim Pecionchin;[D];对外经济贸易大学;2016年

4 杜宇;基于深度机器学习的体态与手势感知计算关键技术研究[D];浙江大学;2017年

5 钟锦红;群智学习若干问题研究[D];中国科学技术大学;2017年

6 赵东;基于群智能优化的机器学习方法研究及应用[D];吉林大学;2017年

7 鲁路;基于机器学习优化分子对接筛选肾衰营养胶囊有效成分[D];南方医科大学;2017年

8 赵玉鹏;机器学习的哲学探索[D];大连理工大学;2010年

9 胡巍;面向格结构的机器学习[D];上海交通大学;2009年

10 张义荣;基于机器学习的入侵检测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 李永亮;基于机器学习的故障预测与健康管理(PHM)方法研究[D];电子科技大学;2017年

2 毛海斌;基于半监督机器学习的情感分类领域适应问题研究[D];南京理工大学;2015年

3 安军辉;基于微博数据的微博用户性别判断研究[D];华中师范大学;2015年

4 陈召阳;基于机器学习的改性麦槽吸附重金属构效关系模型研究[D];江西理工大学;2014年

5 王成;基于半监督机器学习的文本情感分析技术[D];南京理工大学;2015年

6 孙科;基于Spark的机器学习应用框架研究与实现[D];上海交通大学;2015年

7 刘江龙;基于机器学习的射频指纹定位方法研究[D];电子科技大学;2015年

8 张蕾;基于机器学习的网络舆情采集技术研究与设计[D];电子科技大学;2014年

9 施宇;基于数据挖掘和机器学习的木马检测系统设计与实现[D];电子科技大学;2014年

10 施应敏;基于机器学习的Femtocell信道频谱与功率资源分配算法的研究[D];南京邮电大学;2015年



本文编号:2163213

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2163213.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bd5df***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com