數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的民用電液聯(lián)合舵機(jī)故障診斷研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-18 07:38
民用電液聯(lián)合舵機(jī)(簡稱舵機(jī))作為民用飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu),其可靠性的高低直接影響到飛行控制系統(tǒng)乃至整架飛機(jī)的安全。舵機(jī)故障會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的控制效果變差進(jìn)而影響飛機(jī)的飛行品質(zhì)和安全,甚至造成重大飛行事故。因此,開展舵機(jī)的故障診斷研究具有重要的理論研究和工程價(jià)值。同時(shí),由于舵機(jī)的運(yùn)行符合間歇特性,對(duì)舵機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的子階段劃分和精細(xì)建模有助于顯著提升舵機(jī)的故障診斷的整體性能。論文首次提出了一種基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣(MWMIIM)的故障診斷方法,主要完成了以下四個(gè)方面的工作:首先,結(jié)合信息增量矩陣(IIM)的基本理論知識(shí)描述,指出了當(dāng)前主成分分析(PCA)算法在實(shí)際應(yīng)用中存在的不足,分析了信息增量矩陣算法的優(yōu)點(diǎn),即計(jì)算效率更高,物理解釋更直觀,數(shù)據(jù)解釋更合理。其次,面向工程應(yīng)用需求,深入研究舵機(jī)的批次數(shù)據(jù)不等長及運(yùn)行軌跡不同步的問題。為解決此問題,提出了將劃窗技術(shù)與多維信息增量矩陣算法進(jìn)行融合,直接利用舵機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的變量相關(guān)性的變化對(duì)舵機(jī)單批次數(shù)據(jù)進(jìn)行子階段劃分,子階段劃分結(jié)果出來后進(jìn)行區(qū)域劃分。之后根據(jù)不同區(qū)域的不同數(shù)據(jù)特性,進(jìn)而在各個(gè)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)建模以獲得精確的...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.2.1 航空界
1.2.2 學(xué)術(shù)界
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 算法基礎(chǔ)
2.1 主成分分析(PCA)算法
2.2 信息增量矩陣(IIM)算法
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的間歇過程建模
3.1 移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣算法(MWMIIM)基本原理
3.2 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的間歇過程子階段劃分
3.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2.2 基于MWMIIM的不等長批次子階段劃分
3.2.3 針對(duì)MWMIIM算法階段劃分參數(shù)的討論
3.2.4 對(duì)階段轉(zhuǎn)換的變量貢獻(xiàn)率的識(shí)別
3.3 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的子階段精細(xì)建模
3.3.1 公共區(qū)域精細(xì)建模過程
3.3.2 轉(zhuǎn)換區(qū)域精細(xì)建模過程
3.3.3 結(jié)束區(qū)域精細(xì)建模過程
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的間歇過程監(jiān)控
4.1 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣算法的間歇過程在線監(jiān)控
4.1.1 公共區(qū)域在線監(jiān)控過程
4.1.2 轉(zhuǎn)換區(qū)域在線監(jiān)控過程
4.1.3 結(jié)束區(qū)域在線監(jiān)控過程
4.2 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的故障診斷及故障貢獻(xiàn)率分析
4.3 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣算法仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3.2 基于MWMIIM的不等長批次子階段劃分仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.3 基于MWMIIM的在線監(jiān)控及故障診斷仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)評(píng)估及其分析
5.1 舵機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原理介紹及實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.2 基于舵機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.2.1 正弦電流控制下的舵機(jī)故障監(jiān)控與診斷實(shí)驗(yàn)
5.2.2 方波電流控制下的舵機(jī)故障監(jiān)控與診斷實(shí)驗(yàn)
5.3 齒輪箱實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原理介紹及實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.4 基于齒輪箱實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.1 正常狀態(tài)下的齒輪箱的在線監(jiān)控實(shí)驗(yàn)
5.4.2 故障狀態(tài)下的齒輪箱的故障監(jiān)控與診斷實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于SVDD和PCA的風(fēng)機(jī)故障診斷方法[J]. 鄭楠,于廣亮,劉娟楠,胡曉菁,李文輝,王勇. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2019(11)
[2]基于PCA-SVM的軸承故障診斷研究[J]. 吉敏. 電子設(shè)計(jì)工程. 2019(17)
[3]數(shù)字化電動(dòng)舵機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 朱璐,宋志強(qiáng),劉偉. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2019(04)
[4]一種高可靠多舵機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬維華,趙懷林,祝波,朱紀(jì)洪. 電力電子技術(shù). 2019(07)
[5]雙旋永磁同步電動(dòng)舵機(jī)建模與仿真研究[J]. 李浩,賈方秀,周強(qiáng),張?zhí)煊? 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]基于PCA的人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J]. 李夢瀟,姚仕元. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(S1)
[7]壓電舵機(jī)動(dòng)態(tài)遲滯建模與帶有魯棒干擾觀測器的兩自由度控制[J]. 張臻,辛峰,周克敏. 控制理論與應(yīng)用. 2019(06)
[8]基于模糊控制的電動(dòng)舵機(jī)控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 郭揚(yáng)光,趙懷林,祝波. 電力電子技術(shù). 2019(05)
[9]國內(nèi)電動(dòng)舵機(jī)故障診斷綜述[J]. 楊碩. 河南科技. 2019(05)
[10]一種筒彈狀態(tài)下電動(dòng)舵機(jī)自檢方法[J]. 張愛軍. 兵工自動(dòng)化. 2018(12)
本文編號(hào):3039252
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.2.1 航空界
1.2.2 學(xué)術(shù)界
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 算法基礎(chǔ)
2.1 主成分分析(PCA)算法
2.2 信息增量矩陣(IIM)算法
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的間歇過程建模
3.1 移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣算法(MWMIIM)基本原理
3.2 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的間歇過程子階段劃分
3.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2.2 基于MWMIIM的不等長批次子階段劃分
3.2.3 針對(duì)MWMIIM算法階段劃分參數(shù)的討論
3.2.4 對(duì)階段轉(zhuǎn)換的變量貢獻(xiàn)率的識(shí)別
3.3 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的子階段精細(xì)建模
3.3.1 公共區(qū)域精細(xì)建模過程
3.3.2 轉(zhuǎn)換區(qū)域精細(xì)建模過程
3.3.3 結(jié)束區(qū)域精細(xì)建模過程
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的間歇過程監(jiān)控
4.1 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣算法的間歇過程在線監(jiān)控
4.1.1 公共區(qū)域在線監(jiān)控過程
4.1.2 轉(zhuǎn)換區(qū)域在線監(jiān)控過程
4.1.3 結(jié)束區(qū)域在線監(jiān)控過程
4.2 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣的故障診斷及故障貢獻(xiàn)率分析
4.3 基于移動(dòng)窗口多維信息增量矩陣算法仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3.2 基于MWMIIM的不等長批次子階段劃分仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.3 基于MWMIIM的在線監(jiān)控及故障診斷仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)評(píng)估及其分析
5.1 舵機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原理介紹及實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.2 基于舵機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.2.1 正弦電流控制下的舵機(jī)故障監(jiān)控與診斷實(shí)驗(yàn)
5.2.2 方波電流控制下的舵機(jī)故障監(jiān)控與診斷實(shí)驗(yàn)
5.3 齒輪箱實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原理介紹及實(shí)驗(yàn)設(shè)置
5.4 基于齒輪箱實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.1 正常狀態(tài)下的齒輪箱的在線監(jiān)控實(shí)驗(yàn)
5.4.2 故障狀態(tài)下的齒輪箱的故障監(jiān)控與診斷實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于SVDD和PCA的風(fēng)機(jī)故障診斷方法[J]. 鄭楠,于廣亮,劉娟楠,胡曉菁,李文輝,王勇. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2019(11)
[2]基于PCA-SVM的軸承故障診斷研究[J]. 吉敏. 電子設(shè)計(jì)工程. 2019(17)
[3]數(shù)字化電動(dòng)舵機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 朱璐,宋志強(qiáng),劉偉. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2019(04)
[4]一種高可靠多舵機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬維華,趙懷林,祝波,朱紀(jì)洪. 電力電子技術(shù). 2019(07)
[5]雙旋永磁同步電動(dòng)舵機(jī)建模與仿真研究[J]. 李浩,賈方秀,周強(qiáng),張?zhí)煊? 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]基于PCA的人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J]. 李夢瀟,姚仕元. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(S1)
[7]壓電舵機(jī)動(dòng)態(tài)遲滯建模與帶有魯棒干擾觀測器的兩自由度控制[J]. 張臻,辛峰,周克敏. 控制理論與應(yīng)用. 2019(06)
[8]基于模糊控制的電動(dòng)舵機(jī)控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 郭揚(yáng)光,趙懷林,祝波. 電力電子技術(shù). 2019(05)
[9]國內(nèi)電動(dòng)舵機(jī)故障診斷綜述[J]. 楊碩. 河南科技. 2019(05)
[10]一種筒彈狀態(tài)下電動(dòng)舵機(jī)自檢方法[J]. 張愛軍. 兵工自動(dòng)化. 2018(12)
本文編號(hào):3039252
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