基于LSTM的對接機(jī)構(gòu)故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-05 17:24
隨著科技進(jìn)步,在裝備車輛中也引進(jìn)了多種新技術(shù),這使得裝備車輛的信息化技術(shù)日益完善,自動化程度逐步提高。這也導(dǎo)致著裝備車輛功能的復(fù)雜化。對接機(jī)構(gòu)便是這其中一種復(fù)雜的新型裝備車輛。而對接機(jī)構(gòu)的可靠安全運(yùn)行尤為重要。目前國內(nèi)對于故障預(yù)測與健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系統(tǒng)的研究尚處于初期階段,缺乏系統(tǒng)的通用軟件、硬件平臺,尚無法形成一套即統(tǒng)一又完善的體系。因此本文將建立一套PHM系統(tǒng),以滿足對接機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。本文以對接機(jī)構(gòu)為研究對象,設(shè)計(jì)了一種基于長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)的PHM系統(tǒng)。分析了對接機(jī)構(gòu)PHM系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)(Long Short-Term Memory,LSTM)的特性,改進(jìn)了LSTM單元結(jié)構(gòu),并對其學(xué)習(xí)能力進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)了對接機(jī)構(gòu)的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)的總體方案,并搭建對接機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件的實(shí)驗(yàn)采集平臺,進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與分析。為更具說服力地證明本文模型的診斷與預(yù)測能力,采集了不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和不同采樣頻率下的傳感器數(shù)據(jù)。建立了基于LSTM的對接機(jī)構(gòu)故障診斷模型。分析對接機(jī)構(gòu)的主要故障,并通過對傳感器數(shù)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
采集軟件截圖
- 46 -圖 4-13 對接機(jī)構(gòu) PHM 系統(tǒng)故障診斷功能軟件實(shí)現(xiàn)其中利用主要故障診斷模型還基于 HHT 變換與 LSTM 的分類神經(jīng)網(wǎng)為其主要的判斷模型,以及通過閾值判斷,即可通過根據(jù)輸入的傳感器,判斷當(dāng)前時(shí)刻對接機(jī)構(gòu)的舉升機(jī)構(gòu)、上平臺、下平臺的狀態(tài)。
圖 5-17 對接機(jī)構(gòu) PHM 系統(tǒng)故障預(yù)測功能軟件實(shí)現(xiàn)綜上所述,故障預(yù)測模型對于正常數(shù)據(jù)預(yù)測早期故障、早期故障數(shù)據(jù)預(yù)中期故障數(shù)據(jù)以及中期故障數(shù)據(jù)預(yù)測嚴(yán)重故障數(shù)據(jù)預(yù)測效果良好,驗(yàn)證了型的準(zhǔn)確性。.4 對接機(jī)構(gòu)剩余壽命模型設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]區(qū)分自編碼網(wǎng)絡(luò)及其在滾動軸承故障特征提取中的應(yīng)用[J]. 向宙,張西寧,張雯雯,余迪. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]面向飛機(jī)PHM的大數(shù)據(jù)分析與人工智能應(yīng)用[J]. 景博,焦曉璇,黃以鋒. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]一種基于灰色理論-隱馬爾科夫模型的裝備故障預(yù)測方法[J]. 楊金寶,梁勇,曹現(xiàn)憲. 艦船電子工程. 2018(08)
[4]基于PHM的裝甲裝備管理保障研究[J]. 趙繼龍. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(16)
[5]航空裝備PHM技術(shù)發(fā)展及需求應(yīng)用分析[J]. 施小弟. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[6]PHM技術(shù)框架及其關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 邱立軍,吳明輝. 國外電子測量技術(shù). 2018(02)
[7]故障預(yù)測與健康管理技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用與展望[J]. 劉興奇. 電器與能效管理技術(shù). 2018(02)
[8]基于ARMA模型的滾動軸承故障診斷研究[J]. 韓清鵬,李天成,李晨晨,朱瑞,張梅琳. 機(jī)電工程技術(shù). 2018(01)
[9]航空電子系統(tǒng)故障預(yù)測與健康管理技術(shù)探究[J]. 寧亞鋒,安芳利. 科技資訊. 2017(34)
[10]未來航天器預(yù)測與健康管理技術(shù)研究及啟示[J]. 詹景坤,王小輝,俞啟東,蔡昱,惠俊鵬. 電子測試. 2017(11)
碩士論文
[1]基于貝葉斯算法的齒輪箱故障診斷和剩余壽命預(yù)測[D]. 杜坤.湖南工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號:2959015
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
采集軟件截圖
- 46 -圖 4-13 對接機(jī)構(gòu) PHM 系統(tǒng)故障診斷功能軟件實(shí)現(xiàn)其中利用主要故障診斷模型還基于 HHT 變換與 LSTM 的分類神經(jīng)網(wǎng)為其主要的判斷模型,以及通過閾值判斷,即可通過根據(jù)輸入的傳感器,判斷當(dāng)前時(shí)刻對接機(jī)構(gòu)的舉升機(jī)構(gòu)、上平臺、下平臺的狀態(tài)。
圖 5-17 對接機(jī)構(gòu) PHM 系統(tǒng)故障預(yù)測功能軟件實(shí)現(xiàn)綜上所述,故障預(yù)測模型對于正常數(shù)據(jù)預(yù)測早期故障、早期故障數(shù)據(jù)預(yù)中期故障數(shù)據(jù)以及中期故障數(shù)據(jù)預(yù)測嚴(yán)重故障數(shù)據(jù)預(yù)測效果良好,驗(yàn)證了型的準(zhǔn)確性。.4 對接機(jī)構(gòu)剩余壽命模型設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]區(qū)分自編碼網(wǎng)絡(luò)及其在滾動軸承故障特征提取中的應(yīng)用[J]. 向宙,張西寧,張雯雯,余迪. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]面向飛機(jī)PHM的大數(shù)據(jù)分析與人工智能應(yīng)用[J]. 景博,焦曉璇,黃以鋒. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]一種基于灰色理論-隱馬爾科夫模型的裝備故障預(yù)測方法[J]. 楊金寶,梁勇,曹現(xiàn)憲. 艦船電子工程. 2018(08)
[4]基于PHM的裝甲裝備管理保障研究[J]. 趙繼龍. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(16)
[5]航空裝備PHM技術(shù)發(fā)展及需求應(yīng)用分析[J]. 施小弟. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[6]PHM技術(shù)框架及其關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 邱立軍,吳明輝. 國外電子測量技術(shù). 2018(02)
[7]故障預(yù)測與健康管理技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用與展望[J]. 劉興奇. 電器與能效管理技術(shù). 2018(02)
[8]基于ARMA模型的滾動軸承故障診斷研究[J]. 韓清鵬,李天成,李晨晨,朱瑞,張梅琳. 機(jī)電工程技術(shù). 2018(01)
[9]航空電子系統(tǒng)故障預(yù)測與健康管理技術(shù)探究[J]. 寧亞鋒,安芳利. 科技資訊. 2017(34)
[10]未來航天器預(yù)測與健康管理技術(shù)研究及啟示[J]. 詹景坤,王小輝,俞啟東,蔡昱,惠俊鵬. 電子測試. 2017(11)
碩士論文
[1]基于貝葉斯算法的齒輪箱故障診斷和剩余壽命預(yù)測[D]. 杜坤.湖南工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號:2959015
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