帶時間窗約束的離散乘性噪聲系統(tǒng)故障診斷
發(fā)布時間:2021-09-06 03:45
為保證日益復雜化和大型化的工業(yè)系統(tǒng)能夠安全可靠運行,采取及時有效的基于解析冗余的故障診斷策略是目前行之有效的措施之一。線性離散時變(Liner discrete time-varying,簡稱LDTV)乘性噪聲系統(tǒng),作為一類描述存在自身參數(shù)衰減、散射、畸變或者信號傳輸不理想等不確定性變化現(xiàn)象的狀態(tài)空間模型,被普遍認為其更加符合復雜多變的實際工業(yè)現(xiàn)場物理背景。帶時間窗約束的故障診斷策略,由于其對于初始誤差、動態(tài)特性魯棒性的優(yōu)勢,逐漸上升為當前國內(nèi)外的研究熱點,但其在線性離散時變乘性噪聲系統(tǒng)故障診斷應用領域的研究成果還相對較少或者是有待進一步研究。遂本論文針對一類具有乘性噪聲的線性離散時變系統(tǒng),開展了帶時間窗約束的故障診斷策略設計研究,其主要研究工作和創(chuàng)新之處如下:1.設計了新型隨機意義下魯棒性能指標,將等價空間方法推廣應用至線性離散時變乘性噪聲系統(tǒng)的故障檢測領域。推導并提供了最優(yōu)等價向量的解析表達式來設計最優(yōu)殘差產(chǎn)生器,給出了其所涉及到的所有未知關鍵矩陣的計算公式。借助隨機化方法(Randomized algorithms,簡稱RA算法),提出了兩種閾值選取方式來實現(xiàn)殘差評價。2.基于最...
【文章來源】:濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
擾動信號
濟南大學碩士學位論文25圖2.2殘差評價2.5小結本章研究了一類帶有乘性噪聲的離散時變系統(tǒng)的魯棒故障檢測問題。首先,提出了一種新型的適用于隨機不確定系統(tǒng)故障檢測的魯棒性能指標來設計殘差產(chǎn)生器,解決了等價空間方法應用在線性離散時變乘性噪聲系統(tǒng)故障檢測領域的推廣問題。新的性能指標能夠保證,在隨機意義下,殘差對于未知外部擾動和時間窗內(nèi)初始狀態(tài)向量的魯棒性的同時保持對待檢故障信號的靈敏度,分析并求解了最優(yōu)等價向量的解析表達式。結合RA算法,給出了兩種閾值選取方法實現(xiàn)了殘差評價。最后,通過仿真算例驗證了方法的有效性。
濟南大學碩士學位論文45器系統(tǒng)出現(xiàn)的故障信號為:()={0.5sin(0.6),10≤≤400.3sin(0.3),50≤≤800,其他將擾動信號()設置為:圖3.1擾動信號考慮建模誤差,引入如下狀態(tài)向量乘性噪聲矩陣()來表示不可避免的模型不確定性:()=0.1×[sin(0.4)0.110.140.160.460.210.330.43cos(0.7)]鑒于在式(3.5)中展示了幾種不同的設置方式,在本算例中,將不失一般性的分為以下四種情況來討論。A.令()=0,權重矩陣為:=[0001]來估計傳感器故障()。B.令()=0,權重矩陣為:=[0010]來估計具有一步時延的執(zhí)行器故障(1)。C.令()=0,權重矩陣為:=[1000]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于區(qū)間觀測器的動態(tài)系統(tǒng)故障診斷技術綜述[J]. 楊光紅,張志慧. 控制與決策. 2018(05)
[2]基于SWT與等價空間的LDTV系統(tǒng)故障檢測[J]. 薛婷,鐘麥英. 自動化學報. 2017(11)
[3]復雜工業(yè)過程質量相關的故障檢測與診斷技術綜述[J]. 彭開香,馬亮,張凱. 自動化學報. 2017(03)
[4]動態(tài)系統(tǒng)實際故障可診斷性的量化評價研究[J]. 李文博,王大軼,劉成瑞. 自動化學報. 2015(03)
[5]具有乘性噪聲的線性離散時間隨機控制系統(tǒng)綜述[J]. 劉光明,蘇為洲. 控制理論與應用. 2013(08)
[6]基于迭代學習的離散線性時變系統(tǒng)故障診斷[J]. 曹偉,叢望,李金,郭媛. 控制與決策. 2013(01)
[7]Fault detection filter design for linear discrete time-varying systems with multiplicative noise[J]. Yueyang Li 1 and Maiying Zhong 2,* 1.School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,P.R.China;2.Science and Technology on Inertial Laboratory,Beihang University,Beijing 100191,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2011(06)
[8]存在多路數(shù)據(jù)丟失的線性離散時變系統(tǒng)故障檢測濾波器設計[J]. 李岳煬,鐘麥英. 控制工程. 2011(04)
[9]矩陣乘積之跡的不等式[J]. 馮秀紅,楊主旺. 山西大學學報(自然科學版). 2011(01)
[10]動態(tài)系統(tǒng)的故障診斷技術[J]. 周東華,胡艷艷. 自動化學報. 2009(06)
博士論文
[1]基于運行狀態(tài)的鼠籠電機轉子導條斷裂故障診斷方法研究[D]. 賈朱植.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]動態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障診斷與主動容錯控制技術研究[D]. 富振鐸.哈爾濱工程大學 2014
[3]基于模型的控制系統(tǒng)魯棒故障診斷技術研究[D]. 姜云春.國防科學技術大學 2006
[4]動態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障檢測與分離方法研究[D]. 王紅茹.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[5]不確定系統(tǒng)魯棒故障診斷[D]. 賈明興.東北大學 2003
碩士論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡和粒子群算法在高壓電力計量系統(tǒng)故障診斷中的應用研究[D]. 張月陽.河南大學 2015
[2]帶乘性噪聲系統(tǒng)的一類傳感器故障檢測[D]. 董琦.中國海洋大學 2013
[3]一類帶乘性噪聲系統(tǒng)的故障檢測與估計方法[D]. 滕梓潔.中國海洋大學 2013
[4]控制系統(tǒng)故障檢測與診斷方法研究[D]. 付麗榮.哈爾濱工程大學 2011
[5]船舶動力裝置狀態(tài)監(jiān)測與主機故障診斷的研究[D]. 李敏.重慶大學 2009
本文編號:3386678
【文章來源】:濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
擾動信號
濟南大學碩士學位論文25圖2.2殘差評價2.5小結本章研究了一類帶有乘性噪聲的離散時變系統(tǒng)的魯棒故障檢測問題。首先,提出了一種新型的適用于隨機不確定系統(tǒng)故障檢測的魯棒性能指標來設計殘差產(chǎn)生器,解決了等價空間方法應用在線性離散時變乘性噪聲系統(tǒng)故障檢測領域的推廣問題。新的性能指標能夠保證,在隨機意義下,殘差對于未知外部擾動和時間窗內(nèi)初始狀態(tài)向量的魯棒性的同時保持對待檢故障信號的靈敏度,分析并求解了最優(yōu)等價向量的解析表達式。結合RA算法,給出了兩種閾值選取方法實現(xiàn)了殘差評價。最后,通過仿真算例驗證了方法的有效性。
濟南大學碩士學位論文45器系統(tǒng)出現(xiàn)的故障信號為:()={0.5sin(0.6),10≤≤400.3sin(0.3),50≤≤800,其他將擾動信號()設置為:圖3.1擾動信號考慮建模誤差,引入如下狀態(tài)向量乘性噪聲矩陣()來表示不可避免的模型不確定性:()=0.1×[sin(0.4)0.110.140.160.460.210.330.43cos(0.7)]鑒于在式(3.5)中展示了幾種不同的設置方式,在本算例中,將不失一般性的分為以下四種情況來討論。A.令()=0,權重矩陣為:=[0001]來估計傳感器故障()。B.令()=0,權重矩陣為:=[0010]來估計具有一步時延的執(zhí)行器故障(1)。C.令()=0,權重矩陣為:=[1000]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于區(qū)間觀測器的動態(tài)系統(tǒng)故障診斷技術綜述[J]. 楊光紅,張志慧. 控制與決策. 2018(05)
[2]基于SWT與等價空間的LDTV系統(tǒng)故障檢測[J]. 薛婷,鐘麥英. 自動化學報. 2017(11)
[3]復雜工業(yè)過程質量相關的故障檢測與診斷技術綜述[J]. 彭開香,馬亮,張凱. 自動化學報. 2017(03)
[4]動態(tài)系統(tǒng)實際故障可診斷性的量化評價研究[J]. 李文博,王大軼,劉成瑞. 自動化學報. 2015(03)
[5]具有乘性噪聲的線性離散時間隨機控制系統(tǒng)綜述[J]. 劉光明,蘇為洲. 控制理論與應用. 2013(08)
[6]基于迭代學習的離散線性時變系統(tǒng)故障診斷[J]. 曹偉,叢望,李金,郭媛. 控制與決策. 2013(01)
[7]Fault detection filter design for linear discrete time-varying systems with multiplicative noise[J]. Yueyang Li 1 and Maiying Zhong 2,* 1.School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,P.R.China;2.Science and Technology on Inertial Laboratory,Beihang University,Beijing 100191,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2011(06)
[8]存在多路數(shù)據(jù)丟失的線性離散時變系統(tǒng)故障檢測濾波器設計[J]. 李岳煬,鐘麥英. 控制工程. 2011(04)
[9]矩陣乘積之跡的不等式[J]. 馮秀紅,楊主旺. 山西大學學報(自然科學版). 2011(01)
[10]動態(tài)系統(tǒng)的故障診斷技術[J]. 周東華,胡艷艷. 自動化學報. 2009(06)
博士論文
[1]基于運行狀態(tài)的鼠籠電機轉子導條斷裂故障診斷方法研究[D]. 賈朱植.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]動態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障診斷與主動容錯控制技術研究[D]. 富振鐸.哈爾濱工程大學 2014
[3]基于模型的控制系統(tǒng)魯棒故障診斷技術研究[D]. 姜云春.國防科學技術大學 2006
[4]動態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障檢測與分離方法研究[D]. 王紅茹.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[5]不確定系統(tǒng)魯棒故障診斷[D]. 賈明興.東北大學 2003
碩士論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡和粒子群算法在高壓電力計量系統(tǒng)故障診斷中的應用研究[D]. 張月陽.河南大學 2015
[2]帶乘性噪聲系統(tǒng)的一類傳感器故障檢測[D]. 董琦.中國海洋大學 2013
[3]一類帶乘性噪聲系統(tǒng)的故障檢測與估計方法[D]. 滕梓潔.中國海洋大學 2013
[4]控制系統(tǒng)故障檢測與診斷方法研究[D]. 付麗榮.哈爾濱工程大學 2011
[5]船舶動力裝置狀態(tài)監(jiān)測與主機故障診斷的研究[D]. 李敏.重慶大學 2009
本文編號:3386678
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