面向装备健康状态评估的可测性设计关键技术研究
发布时间：2025-01-14 18:10
高新技术装备复杂度及集成度的急剧增加给装备的测试维修带来了极大的挑战。为减少装备的维修费用,提高装备的可用性和战斗力,装备的维修保障模式已由传统的事后维修、定期维修向基于状态的维修、预知维修及自主维修等新型维修模式转变。健康状态评估(HSE)作为这些新型保障体系中的关键技术,能有效触发自主维修的决策机制,是实现自主维修的前提和基础。装备HSE性能水平的提高极大依赖于装备对故障的测试和感知能力,在装备设计阶段并行开展可测性设计能有效解决这一问题。为此,本文在部委级重点预研基金项目“面向装备健康管理的可测性设计理论与技术”和国家自然科学基金项目“基于故障演化测试时效性的健康管理可测性机制与传感优化选择方法”的支持下,从面向HSE的可测性建模与预计、测试优化选择、传感优化选择以及健康状态评估推理等方面,开展了面向HSE的可测性设计关键技术研究。论文主要研究内容和结论如下:1.面向装备健康状态评估的可测性建模与预计针对面向HSE的可测性设计需要建立装备中故障演化与可利用测试关联关系的核心要求,本文扩展了传统FMECA的内容,新增故障演化机制分析,提出了故障模式、演化机制、影响及危害度的分析方法。...
【文章页数】：202 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 相关技术文献综述
1.2.1 可测性技术综述
1.2.2 面向HSE的可测性技术新需求
1.2.3 面向HSE的可测性建模与预计研究现状
1.2.4 面向HSE的可测性方案优化设计技术研究现状
1.2.5 健康状态评估推理技术研究现状
1.3 问题分析及研究思路
1.4 论文研究内容和组织结构
第二章 面向HSE的可测性建模及预计
2.1 引言
2.2 基于故障演化的可测性建模
2.2.1 FETM的建模策略
2.2.2 故障模式、演化机制、影响及危害度分析
2.2.3 键合图的基本理论
2.2.4 FETM模型描述
2.2.5 FETM的建模步骤
2.3 面向HSE的可测性预计
2.3.1 面向HSE的可测性预计流程
2.3.2 面向HSE的可测性指标构建
2.3.3 相关性分析
2.3.4 基于FS和ST相关性矩阵的可测性指标预计
2.4 离心泵系统的案例应用分析
2.5 本章小结
第三章 面向装备HSE的可测性方案优化设计
3.1 引言
3.2 基于FETM的测试优化选择
3.2.1 测试优化选择基本流程
3.2.2 测试初步布置
3.2.3 面向HSE的测试优化选择
3.3 基于时效性及敏感性的传感优化选择
3.3.1 传感选择框架
3.3.2 传感对故障演化的时效性和敏感性分析
3.3.3 基于时效性及敏感性的传感优化选择模型
3.3.4 基于AGASA的传感优化选择
3.3.5 齿轮传动系统的传感优化选择
3.4 本章小结
第四章 基于故障演化可测性模型的健康状态评估技术
4.1 引言
4.2 基于故障演化可测性模型的健康状态评估的主要思想
4.2.1 健康状态评估总体流程
4.2.2 健康状态描述模型
4.2.3 健康状态-广义测试的布尔相关性矩阵及生成方法
4.3 静态健康状态评估模型构建及求解
4.3.1 静态健康状态评估描述模型
4.3.2 静态健康状态评估的推理模型
4.3.3 基于LRAGA的模型求解
4.4 动态健康状态评估模型构建及求解
4.4.1 动态健康状态评估的描述模型
4.4.2 动态健康状态评估问题推理模型
4.4.3 基于LRAGA的模型求解
4.5 案例应用分析
4.6 本章小结
第五章 面向HSE的可测性设计软件开发与工程应用
5.1 软件结构设计与开发
5.1.1 软件总体设计
5.1.2 软件模块功能
5.2 面向电动舵机系统HSE的可测性建模与预计
5.2.1 功能结构分析
5.2.2 面向舵机系统HSE的可测性建模及预计
5.3 面向电动舵机系统HSE的可测性方案设计
5.3.1 测试优化选择
5.3.2 传感优化选择
5.4 基于FETM的电动舵机健康状态评估技术
5.4.1 舵机系统健康状态与广义相关性矩阵
5.4.2 典型故障仿真注入
5.4.3 静态健康状态评估
5.4.4 动态健康状态评估
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录A 齿轮传动系统FMEMECA
附录B 电动舵机系统FMEMECA
附录C 电动舵机系统FS
附录D 电动舵机系统ST
附录E 电动舵机系统的健康状态-广义测试相关性矩阵
本文编号：4026990
【文章页数】：202 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 相关技术文献综述
1.2.1 可测性技术综述
1.2.2 面向HSE的可测性技术新需求
1.2.3 面向HSE的可测性建模与预计研究现状
1.2.4 面向HSE的可测性方案优化设计技术研究现状
1.2.5 健康状态评估推理技术研究现状
1.3 问题分析及研究思路
1.4 论文研究内容和组织结构
第二章 面向HSE的可测性建模及预计
2.1 引言
2.2 基于故障演化的可测性建模
2.2.1 FETM的建模策略
2.2.2 故障模式、演化机制、影响及危害度分析
2.2.3 键合图的基本理论
2.2.4 FETM模型描述
2.2.5 FETM的建模步骤
2.3 面向HSE的可测性预计
2.3.1 面向HSE的可测性预计流程
2.3.2 面向HSE的可测性指标构建
2.3.3 相关性分析
2.3.4 基于FS和ST相关性矩阵的可测性指标预计
2.4 离心泵系统的案例应用分析
2.5 本章小结
第三章 面向装备HSE的可测性方案优化设计
3.1 引言
3.2 基于FETM的测试优化选择
3.2.1 测试优化选择基本流程
3.2.2 测试初步布置
3.2.3 面向HSE的测试优化选择
3.3 基于时效性及敏感性的传感优化选择
3.3.1 传感选择框架
3.3.2 传感对故障演化的时效性和敏感性分析
3.3.3 基于时效性及敏感性的传感优化选择模型
3.3.4 基于AGASA的传感优化选择
3.3.5 齿轮传动系统的传感优化选择
3.4 本章小结
第四章 基于故障演化可测性模型的健康状态评估技术
4.1 引言
4.2 基于故障演化可测性模型的健康状态评估的主要思想
4.2.1 健康状态评估总体流程
4.2.2 健康状态描述模型
4.2.3 健康状态-广义测试的布尔相关性矩阵及生成方法
4.3 静态健康状态评估模型构建及求解
4.3.1 静态健康状态评估描述模型
4.3.2 静态健康状态评估的推理模型
4.3.3 基于LRAGA的模型求解
4.4 动态健康状态评估模型构建及求解
4.4.1 动态健康状态评估的描述模型
4.4.2 动态健康状态评估问题推理模型
4.4.3 基于LRAGA的模型求解
4.5 案例应用分析
4.6 本章小结
第五章 面向HSE的可测性设计软件开发与工程应用
5.1 软件结构设计与开发
5.1.1 软件总体设计
5.1.2 软件模块功能
5.2 面向电动舵机系统HSE的可测性建模与预计
5.2.1 功能结构分析
5.2.2 面向舵机系统HSE的可测性建模及预计
5.3 面向电动舵机系统HSE的可测性方案设计
5.3.1 测试优化选择
5.3.2 传感优化选择
5.4 基于FETM的电动舵机健康状态评估技术
5.4.1 舵机系统健康状态与广义相关性矩阵
5.4.2 典型故障仿真注入
5.4.3 静态健康状态评估
5.4.4 动态健康状态评估
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录A 齿轮传动系统FMEMECA
附录B 电动舵机系统FMEMECA
附录C 电动舵机系统FS
附录D 电动舵机系统ST
附录E 电动舵机系统的健康状态-广义测试相关性矩阵
本文编号：4026990
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/4026990.html
