基于随机滤波的老年代步车剩余使用寿命估计
发布时间：2021-07-04 11:30
随着社会的发展和人们环保意识的提高,电动车作为一种绿色、便捷的交通出行工具,普及率越来越高,深受人们的喜爱。尤其是老年电动代步车,它是专门为老年人以及行动不便的残疾人士设计的一种方便出行的工具。故障诊断和预测技术经历了几十年的发展,已取得了丰硕的研究成果。如何将故障诊断和预测技术应用到电动代步车系统中,以提高电动代步车的可靠性和安全性具有重要的研究意义和实用价值。本文针对电动代步车系统提出了一种基于混杂键合图和随机滤波的故障诊断和剩余使用寿命预测方法。首先,基于混杂键合图理论建立了电动代步车系统的混杂键合图模型。接着,通过参数辨识方法辨识出系统模型参数,根据获得的电动代步车混杂键合图模型,推导出全局解析冗余关系用于故障检测。基于全局解析冗余关系建立模式变化特征矩阵和模式依赖故障特征矩阵进行模式跟踪和故障隔离,得到系统的工作模式和可能的故障集合。为了对可能故障集合进行更新以获得真正的故障源,需要借助故障辨识方法将可能故障集合中的故障参数进行辨识,并将故障辨识结果和参数的标称值作对比,根据比较结果确定真正的故障。本文首先介绍了非线性系统中常用的扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法,并根据...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１解析冗余的原理图??Ｆｉｇ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｎａｌｙｔｉｃａｌ?ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ－ｂａｓｅｄ?ｆａｕｌｔ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ??
?脅｜Ｅ工业大學硕士斑文???［５］。基于信号的故障诊断方法在感应电机、功率变换器和系统中机械部件的实时监??测和诊断中有着广泛的应用。其原理图如图１．２所示ｓ??．．ＪＩ?纖ｔｔｉ?只??７：?＾｜?ｉ秦觸■??？?ｆｔ督特征分析?？??故．障??ａ麵ｔｘ?■氺■?：＿謹信号?＾???ｕ桂｜过程?ｑ價号特怔生成??ａ?１．２塞于信号故障途断的原理图??Ｆｉｇ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｇｎａｌ－ｂａｓｅｄ?ｆａｕｌｔ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ??信号特征的提取可以分为时域特诊提取和频域特征提龋时域特征的提取包??括均值、趋势、方＿、标准差、幅値以及相位等，而频域牿征包括频谱等ａ面此基??于信号的故障诊断一般苽以分为时域信号诊断方法、频域信号诊断方法和时频信??号诊断方法。在［１４］中，卢义兵等通过综合极性法比较小电流接地馈线中时频、儀??号等暂态特征量，对相邻线路中极性做记录标记并排序，实现了对小电流接地系统??故障的准确判断和定位。在［１５］中，Ｃ．Ｗｕ等提出了一种新型的永磁同步电机驱动??电流传感器故障检测与容错控制策略。该方法只需要三相电流和电机转子ｆｅ麗僧??息，不需要精确的系统模型和明确的参数，就可以实时评估系统健康状态并且具有??在线修正获得变化和零点漂移的能力。？??（３）基于知识的方法??塞乎先验已知模型的方法与基号的方法的不同，基子知识的故障诊断方??法也称为＿：基于数据驱动的故障诊断方法，它需要大量的历史数据，然后借助人工智??能的手段，如机器学习和深度学习等，检查系统观察到的行为和知识库之间的一致??性，从而在分类器的帮助下进行故障诊断决
图４．１?ＵＫＦ和ＤＳＵＫＦ的对比??Ｆｉｇ?４．１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＵＫＦ?ａｎｄ?ＤＳＵＫＦ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]偏最小二乘法在系统故障诊断中的应用[J]. 梁北辰,戴景民. 哈尔滨工业大学学报. 2020(03)
[2]基于暂态信号的小电流接地系统故障定位[J]. 卢义兵,常彩霞,乔耀洲. 电子设计工程. 2020(04)
[3]基于模型的曲轴位置传感器故障诊断研究[J]. 王贵勇,吕其峰,姚国仲,申立中. 传感技术学报. 2020(01)
[4]基于数据清洗和知识迁移的变压器故障诊断模型[J]. 白浩,王昱力. 电工电能新技术. 2020(01)
[5]基于凸优化-寿命参数退化机理模型的锂离子电池剩余使用寿命预测[J]. 姜媛媛,曾文文,沈静静,楚军. 电力系统及其自动化学报. 2019(03)
[6]面向轻量化目标的新能源老年代步车设计[J]. 李洋,薛强,李明真. 机械设计. 2018(01)
[7]基于RBF神经网络的动力电池故障诊断系统研究[J]. 古昂,张向文. 电源技术. 2016(10)
[8]多代理系统框架下的主动配电系统故障诊断[J]. 田方媛,张岩,徐兵,文福拴,朱炳铨,徐立中. 电力自动化设备. 2016(06)
[9]我国老年代步车市场调查研究[J]. 姚明月. 现代商贸工业. 2015(10)
[10]Unscented extended Kalman filter for target tracking[J]. Changyun Liu1,2, Penglang Shui1, and Song Li2 1. National Laboratory of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi’an 710071, P. R. China; 2. Missile College of Air Force Engineering University, Sanyuan 713800, P. R. China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2011(02)
博士论文
[1]复杂机电系统服役过程的剩余寿命预测及维修决策方法研究[D]. 杜雪娇.吉林大学 2019
[2]基于键合图理论的多体系统耦合动力学建模方法的研究[D]. 王中双.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于LabVIEW的印刷机故障诊断系统设计[D]. 赵玮.西安理工大学 2019
[2]基于辅助输入信号的主动故障诊断方法研究[D]. 王俊德.北京化工大学 2019
[3]基于UKF的轮毂驱动汽车驱动电机转矩故障诊断研究[D]. 佟玲.哈尔滨工业大学 2018
[4]基于键合图的电动代步车故障诊断与预测[D]. 夏浩.合肥工业大学 2018
[5]基于键合图理论的逆变器故障诊断方法研究[D]. 杨婷.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3264708
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１解析冗余的原理图??Ｆｉｇ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｎａｌｙｔｉｃａｌ?ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ－ｂａｓｅｄ?ｆａｕｌｔ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ??
?脅｜Ｅ工业大學硕士斑文???［５］。基于信号的故障诊断方法在感应电机、功率变换器和系统中机械部件的实时监??测和诊断中有着广泛的应用。其原理图如图１．２所示ｓ??．．ＪＩ?纖ｔｔｉ?只??７：?＾｜?ｉ秦觸■??？?ｆｔ督特征分析?？??故．障??ａ麵ｔｘ?■氺■?：＿謹信号?＾???ｕ桂｜过程?ｑ價号特怔生成??ａ?１．２塞于信号故障途断的原理图??Ｆｉｇ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｇｎａｌ－ｂａｓｅｄ?ｆａｕｌｔ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ??信号特征的提取可以分为时域特诊提取和频域特征提龋时域特征的提取包??括均值、趋势、方＿、标准差、幅値以及相位等，而频域牿征包括频谱等ａ面此基??于信号的故障诊断一般苽以分为时域信号诊断方法、频域信号诊断方法和时频信??号诊断方法。在［１４］中，卢义兵等通过综合极性法比较小电流接地馈线中时频、儀??号等暂态特征量，对相邻线路中极性做记录标记并排序，实现了对小电流接地系统??故障的准确判断和定位。在［１５］中，Ｃ．Ｗｕ等提出了一种新型的永磁同步电机驱动??电流传感器故障检测与容错控制策略。该方法只需要三相电流和电机转子ｆｅ麗僧??息，不需要精确的系统模型和明确的参数，就可以实时评估系统健康状态并且具有??在线修正获得变化和零点漂移的能力。？??（３）基于知识的方法??塞乎先验已知模型的方法与基号的方法的不同，基子知识的故障诊断方??法也称为＿：基于数据驱动的故障诊断方法，它需要大量的历史数据，然后借助人工智??能的手段，如机器学习和深度学习等，检查系统观察到的行为和知识库之间的一致??性，从而在分类器的帮助下进行故障诊断决
图４．１?ＵＫＦ和ＤＳＵＫＦ的对比??Ｆｉｇ?４．１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＵＫＦ?ａｎｄ?ＤＳＵＫＦ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]偏最小二乘法在系统故障诊断中的应用[J]. 梁北辰,戴景民. 哈尔滨工业大学学报. 2020(03)
[2]基于暂态信号的小电流接地系统故障定位[J]. 卢义兵,常彩霞,乔耀洲. 电子设计工程. 2020(04)
[3]基于模型的曲轴位置传感器故障诊断研究[J]. 王贵勇,吕其峰,姚国仲,申立中. 传感技术学报. 2020(01)
[4]基于数据清洗和知识迁移的变压器故障诊断模型[J]. 白浩,王昱力. 电工电能新技术. 2020(01)
[5]基于凸优化-寿命参数退化机理模型的锂离子电池剩余使用寿命预测[J]. 姜媛媛,曾文文,沈静静,楚军. 电力系统及其自动化学报. 2019(03)
[6]面向轻量化目标的新能源老年代步车设计[J]. 李洋,薛强,李明真. 机械设计. 2018(01)
[7]基于RBF神经网络的动力电池故障诊断系统研究[J]. 古昂,张向文. 电源技术. 2016(10)
[8]多代理系统框架下的主动配电系统故障诊断[J]. 田方媛,张岩,徐兵,文福拴,朱炳铨,徐立中. 电力自动化设备. 2016(06)
[9]我国老年代步车市场调查研究[J]. 姚明月. 现代商贸工业. 2015(10)
[10]Unscented extended Kalman filter for target tracking[J]. Changyun Liu1,2, Penglang Shui1, and Song Li2 1. National Laboratory of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi’an 710071, P. R. China; 2. Missile College of Air Force Engineering University, Sanyuan 713800, P. R. China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2011(02)
博士论文
[1]复杂机电系统服役过程的剩余寿命预测及维修决策方法研究[D]. 杜雪娇.吉林大学 2019
[2]基于键合图理论的多体系统耦合动力学建模方法的研究[D]. 王中双.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于LabVIEW的印刷机故障诊断系统设计[D]. 赵玮.西安理工大学 2019
[2]基于辅助输入信号的主动故障诊断方法研究[D]. 王俊德.北京化工大学 2019
[3]基于UKF的轮毂驱动汽车驱动电机转矩故障诊断研究[D]. 佟玲.哈尔滨工业大学 2018
[4]基于键合图的电动代步车故障诊断与预测[D]. 夏浩.合肥工业大学 2018
[5]基于键合图理论的逆变器故障诊断方法研究[D]. 杨婷.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3264708
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