基于中心对称多胞体的故障可诊断性评价

发布时间：2021-03-06 16:20

　　由于控制系统的日益复杂化,一旦系统发生故障,极有可能酿成严重灾难。为最大程度减小故障带来的损失和影响,在故障发生初期就对系统采取有效的措施加以纠正是十分必要的,然而并不是所有的故障形式和故障位置都是预先已知的,也并非所有的故障模式都可以被预先检测,因此迫切地需要一种故障可诊断性的评价方法来对故障诊断算法提供设计和优化指导。本文针对现有的故障可诊断性量化评价方法进行了分析,指出了现有评价指标中的不足,并提出了一种新的评价方法弥补现有评价指标的不足。本文的主要工作如下:首先,研究了现有的故障可诊断性评价指标,通过理论推导和算例仿真证明了现有的基于方向相似度的故障可诊断性评价方法的局限性,验证了该方法未考虑故障向量的作用形式,忽略未知输入干扰作用的影响以及故障初期该方法失效的不足。接着,针对已有评价方案的不足之处,创新性的将中心对称多胞体引入到故障可诊断性的量化评价中。将中心对称多胞体作为表示故障集合和干扰噪声集合的表示方法,考虑幅值有界而分布形式未知的故障和未知输入干扰项对系统输出的影响,并推导出健康系统、执行器故障系统和传感器故障系统的输出包络;然后利用中心对称多胞体的特殊性质,将其转化... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

数据评价分散程度评价以上几组仿真实验证明，基于方向相似度的故障可分离性评价在短时间窗口条件下，评价结果受不同的零空间左正交基矩阵取值影响很大，无法得到统一而

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文27它可以描述如下：Z=p,Hp,(H)，(3-18)其中，()nlH表示降低运算复杂度的运算符，l为生成矩阵的最大列数。降低运算复杂度的(H)的计算过程总结如下：首先，将生成矩阵H的列的欧几里德范数按照递减的顺序重新排序，将得到的新矩阵H表示为(3-19)。然后用矩阵R(n)替换H后面欧几里德范数最小的m-l+n列，如式(3-20)所示。这些被替换的较小欧几里德范数的列则可以被更大的新区间包络。11=[,,]||||||||1,,1miiHhhhhim+，，=(3-19)IFml,THEN(H)=HELSE1()[,,,()]lnHhhRN=(3-20)其中，1[,,]lnlNhh+=。为了更清楚地描述中心对称多胞体的降维过程，图3-4给出了一个中心对称多胞体Z=p,H2的图形示例以及经过上述降维处理的中心对称多胞体1Z=p,(H)的图形示例，其中矩阵(H)的降维运算设为l=4。p、H和(H)分别为：0.51021.80.21.5,,0231.50.510pH==024.50().31.503.5H=图3-4中心对称多胞体及其降维表示如图3-4所示，降维后的中心对称多胞体1Z可以包络原中心对称多胞体Z。由中心对称多胞体的性质和定义，我们可以发现若不采取降维措施，随着运算的

【参考文献】：
期刊论文
[1]波音737-8事故简析[J]. 馮建文,孫黎,劉金龍.  航空动力. 2019(02)
[2]控制系统可诊断性的内涵与研究综述[J]. 王大轶,符方舟,刘成瑞,李文博,刘文静,何英姿,邢琰.  自动化学报. 2018(09)
[3]基于未知输入集员滤波器的不确定系统故障诊断[J]. 汤文涛,王振华,王烨,沈毅.  自动化学报. 2018(09)
[4]基于故障可诊断性量化评价的传感器优化配置方法研究[J]. 蒋栋年,李炜,王君,孙晓静.  自动化学报. 2018(06)
[5]非线性系统存在过程扰动时故障可分离研究[J]. 郭其一,黄世泽.  同济大学学报(自然科学版). 2017(08)
[6]有干扰的控制系统故障可诊断性量化评估[J]. 李文博,王大轶,刘成瑞.  控制理论与应用. 2015(06)
[7]闭环系统故障诊断技术综述[J]. 周东华,刘洋,何潇.  自动化学报. 2013(11)
[8]故障可诊断性评价与设计研究进展[J]. 刘文静,刘成瑞,王南华.  航天控制. 2011(06)
[9]线性连续系统模型离散化的递推算法[J]. 赵志魁,孙连明,韩崇昭,刘文江,万百五.  控制与决策. 1998(01)

博士论文
[1]基于模型的飞行控制系统故障诊断方法研究[D]. 刘剑慰.南京航空航天大学 2014



本文编号：3067416