海洋的經濟價值、軍事意義日益凸顯,已愈發(fā)受到世界各國的重視,作為探索、研究、利用和保護海洋的核心設備,自主式水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）在民用和軍事領域得到了較為廣泛地應用,它推進了人類開發(fā)海洋的進程,然而AUV無人無纜、內部系統(tǒng)高度自治且航時較長,在工作環(huán)境及其復雜的海洋深處,作業(yè)風險難以預測,其內部組件一旦發(fā)生故障,將導致不可估量的損失。因此在AUV研制或應用的過程中,安全性和可靠性是必須予以慎重考慮的關鍵問題。故障診斷與容錯控制作為一門新興的交叉學科,為AUV研制和使用中的安全性和可靠性提供了技術支持和保證,具有重要的研究意義和工程實用價值。AUV結構復雜,需考慮的故障機理、故障征兆、故障模式過多,已超出研究時間的限制,故本文以神經網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)和AUV六自由度方程為理論基礎,僅將AUV控制系統(tǒng)常用的傳感器和推進器等關鍵組件作為研究對象,并以本單位在研的某型產品的實航數(shù)據(jù)作為訓練樣本,開展了AUV傳感器和推進器的故障診斷和容錯控制研究。主要工作有:（1）基于RBF和OS-ELM神經網(wǎng)絡分別建立了一種訓練樣本動態(tài)變化的在線故障診斷... 

【文章來源】：中國艦船研究院北京市

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 故障診斷與容錯控制技術概述
        1.2.1 故障診斷技術內涵
        1.2.2 容錯控制技術內涵
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 故障診斷國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 容錯控制國內外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的目標、內容和方法
        1.4.1 課題研究的目標
        1.4.2 課題研究的內容
        1.4.3 課題研究的方法
    1.5 論文的結構
第二章 神經網(wǎng)絡與模糊系統(tǒng)概述
    2.1 神經網(wǎng)絡概述
    2.2 RBF神經網(wǎng)絡
    2.3 OS-ELM神經網(wǎng)絡
    2.4 模糊系統(tǒng)
        2.4.1 模糊數(shù)學
        2.4.2 模糊集合和隸屬度函數(shù)
    2.5 模糊神經網(wǎng)絡
    2.6 本章小結
第三章 傳感器故障診斷與容錯控制
    3.1 引言
    3.2 AUV傳感器基本配置與故障種類
        3.2.1 AUV傳感器基本配置
        3.2.2 AUV傳感器主要故障種類
    3.3 神經網(wǎng)絡在線故障診斷方案
        3.3.1 RBF神經網(wǎng)絡在線故障診斷方案
        3.3.2 OS-ELM神經網(wǎng)絡在線故障診斷方案
    3.4 神經網(wǎng)絡信號重構方案
    3.5 本章小結
第四章 推進器故障診斷與容錯控制
    4.1 引言
    4.2 AUV運動控制理論及方案
        4.2.1 AUV六自由度方程
        4.2.2 AUV運動控制方案
    4.3 推進器故障診斷方案
        4.3.1 推進器工作原理及故障模式
        4.3.2 模糊神經網(wǎng)絡故障診斷方案
        4.3.3 輸入模糊化模塊的建立
        4.3.4 神經網(wǎng)絡學習推理模塊的建立
        4.3.5 輸出清晰化模塊的建立
    4.4 雙推進器AUV容錯控制方案
    4.5 本章小結
第五章 仿真實驗與結果分析
    5.1 AUV傳感器故障診斷仿真試驗
    5.2 AUV傳感器信號恢復仿真試驗
    5.3 AUV推進器故障診斷仿真試驗
    5.4 AUV推進器容錯控制仿真試驗
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
學術論文與科研成果目錄



本文編號：2923593