基于T-S模糊模型的故障診斷及其在熱處理爐的應用研究
本文關鍵詞:基于T-S模糊模型的故障診斷及其在熱處理爐的應用研究
更多相關文章: 熱處理爐 T-S模糊模型 輸入變量增廣 組態(tài)監(jiān)控 聚類分析 故障診斷
【摘要】:隨著工業(yè)技術的高速發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中對于生產(chǎn)設備的安全性和可靠性的要求也變得越來越高。然而,目前工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)普遍存在著非線性、強耦合、時變和參數(shù)不確定等諸多特點,這對系統(tǒng)的控制和故障診斷技術無疑都提出了更高的要求。本文主要以隧道式發(fā)藍熱處理爐為研究對象,開展并完成了以下工作:(1)針對復雜非線性系統(tǒng),提出了一種基于增廣輸入變量的T-S模糊模型建模方法。該模糊建模方法在原輸入變量的基礎上對輸入變量進行增廣處理后,以后件參數(shù)再反推前件結構進行變量的縮減,可快速有效地確定模型的輸入變量,并提高建模精度。(2)在建立T-S模糊模型的基礎上,構建出系統(tǒng)各類型故障的基準殘差序列,以此作為聚類中心進行模糊聚類分析,從而快速、正確地判斷系統(tǒng)的故障類型,為故障的預警和排除提供了可靠依據(jù)。對于模糊聚類分析,本文提出利用各類型故障的樣本數(shù)據(jù)標準差對殘差序列進行加權的聚類方法,有效提高了故障決策的準確性。(3)將基于T-S模糊模型的故障診斷方法應用到熱處理爐實際系統(tǒng)中。采用KingView軟件編程實現(xiàn)了熱處理爐的組態(tài)實時故障監(jiān)控及診斷系統(tǒng)。整套監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)入庫、組態(tài)監(jiān)視、危險報警、報表查詢等主要功能,提高了隧道退火發(fā)藍熱處理系統(tǒng)的信息化水平。將基于T-S解析模型的殘差加權故障診斷方法應用于熱處理爐的故障診斷系統(tǒng),測試表明具有較高的故障診斷準確率。
【關鍵詞】:熱處理爐 T-S模糊模型 輸入變量增廣 組態(tài)監(jiān)控 聚類分析 故障診斷
【學位授予單位】:浙江工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP277;TK175
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 選題背景及意義10-12
- 1.2 國內外故障診斷研究現(xiàn)狀12-15
- 1.3 本文的主要內容及章節(jié)安排15-16
- 第2章 基于增廣輸入變量的T-S模糊模型建模16-30
- 2.1 引言16
- 2.2 模糊建模簡介16-17
- 2.3 T-S模糊模型17-18
- 2.4 輸入變量的增廣處理18-19
- 2.5 輸入空間的模糊劃分19-23
- 2.5.1 核模糊C均值聚類算法20-21
- 2.5.2 改進的聚類評價指標21-23
- 2.6 T-S模糊模型的后件參數(shù)辨識23-24
- 2.7 系統(tǒng)輸入變量的選擇24-25
- 2.8 基于增廣輸入變量的T-S模糊模型建模25-26
- 2.9 仿真研究26-29
- 2.10 本章小結29-30
- 第3章 基于T-S模糊模型的故障診斷研究30-45
- 3.1 引言30
- 3.2 基于多殘差描述的故障診斷30-35
- 3.2.1 系統(tǒng)建模31-32
- 3.2.2 構建基準殘差序列32-33
- 3.2.3 基于標準差的決策機制33-35
- 3.3 仿真研究35-44
- 3.4 本章小結44-45
- 第4章 熱處理爐的數(shù)據(jù)采集與故障診斷系統(tǒng)45-61
- 4.1 引言45
- 4.2 熱處理爐工藝簡介45
- 4.3 熱處理爐結構45-48
- 4.3.1 熱處理爐結構及檢測變量分析45-46
- 4.3.2 化學反應分析46-48
- 4.4 隧道發(fā)藍熱處理爐監(jiān)控系統(tǒng)設計48-53
- 4.4.1 監(jiān)控系統(tǒng)設計48-49
- 4.4.2 KingView組態(tài)王簡介49
- 4.4.3 通信接口選擇49-50
- 4.4.4 監(jiān)控界面設計50-53
- 4.5 系統(tǒng)輸入的確定53-55
- 4.5.1 輸入變量選擇53-54
- 4.5.2 延時分析54-55
- 4.6 建立T-S模糊模型55-58
- 4.6.1 退火處理建模55-57
- 4.6.2 發(fā)藍處理建模57-58
- 4.7 熱處理爐故障決策系統(tǒng)58-59
- 4.8 本章小結59-61
- 第5章 結論與展望61-63
- 5.1 全文總結61
- 5.2 研究展望61-63
- 參考文獻63-66
- 致謝66-67
- 攻讀學位期間參加的科研項目和成果67
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,本文編號:887502
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