基于模糊Petri網(wǎng)的空箱堆高機(jī)可靠性分析及故障診斷研究
本文關(guān)鍵詞:基于模糊Petri網(wǎng)的空箱堆高機(jī)可靠性分析及故障診斷研究
更多相關(guān)文章: 空箱堆高機(jī) 故障診斷 可靠性分析 模糊petri網(wǎng) 粒子群算法
【摘要】:集裝箱空箱堆高機(jī)是大型運(yùn)輸行業(yè)中必不可少的機(jī)械設(shè)備,在整個(gè)工業(yè)運(yùn)輸中扮演著重要的角色。由于它的工作系統(tǒng)較為復(fù)雜,工作次數(shù)頻繁,導(dǎo)致其故障形式多變而且較為復(fù)雜。因此,開展集裝箱空箱堆高機(jī)的可靠性分析及故障診斷研究,對(duì)評(píng)價(jià)堆高機(jī)的性能具有重大意義。首先,本文闡述了集裝箱空箱堆高機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理,分析并總結(jié)了空箱堆高機(jī)每個(gè)子系統(tǒng)的故障現(xiàn)象與故障因素。另外,介紹了故障樹分析法的基本原理及故障樹模型的構(gòu)建方法,結(jié)合各子系統(tǒng)的故障因素,建立了以空箱堆高機(jī)系統(tǒng)失效為頂事件的故障樹。通過定性分析與定量分析求出系統(tǒng)失效概率和系統(tǒng)可靠度。其次,針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)中故障信息不確定性的特征,將灰色關(guān)聯(lián)分析法引入到故障樹分析中,建立了灰色故障診斷模型。計(jì)算了故障模式特征向量與待檢故障向量的關(guān)聯(lián)度,依據(jù)兩種向量關(guān)聯(lián)度的排列順序,判斷出了故障因素在故障診斷中的優(yōu)先性。再次,針對(duì)空箱堆高機(jī)系統(tǒng)故障因素的復(fù)雜性與多樣性,本文提出了基于模糊Petri網(wǎng)的空箱堆高機(jī)故障診斷方法。利用模糊知識(shí)規(guī)則構(gòu)建了空箱堆高機(jī)的故障診斷規(guī)則知識(shí)庫(kù),運(yùn)用故障樹和模糊Petri網(wǎng)之間相互轉(zhuǎn)化的方法,建立了空箱堆高機(jī)的FPN故障診斷模型,通過模糊推理算法快速診斷出故障原因。最后,本文采用粒子群算法優(yōu)化了空箱堆高機(jī)模糊Petri網(wǎng)的參數(shù),比如閥值、權(quán)值與置信度等,給出了空箱堆高機(jī)參數(shù)優(yōu)化的基本流程圖。通過VB軟件編寫程序,完成了參數(shù)優(yōu)化仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明經(jīng)過粒子群算法優(yōu)化后的參數(shù)更加接近理想值。
【關(guān)鍵詞】:空箱堆高機(jī) 故障診斷 可靠性分析 模糊petri網(wǎng) 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】:安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U169.63;TH242
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-13
- 第一章 緒論13-20
- 1.1 研究意義及來(lái)源13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外集裝箱空箱堆高機(jī)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 國(guó)外集裝箱空箱堆高機(jī)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)集裝箱空箱堆高機(jī)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 工業(yè)車輛故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
- 1.4 空箱堆高機(jī)可靠性研究狀況17-18
- 1.5 論文研究主要內(nèi)容及安排18-20
- 第二章 故障樹分析法20-30
- 2.1 故障樹分析法概述20
- 2.2 故障樹分析基本原理20-24
- 2.2.1 故障樹的常用術(shù)語(yǔ)及基本符號(hào)20-22
- 2.2.2 故障樹分析法的一般步驟22-23
- 2.2.3 故障樹分析法中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)23-24
- 2.3 故障樹建立的基本原則與方法24-26
- 2.4 故障樹定性分析26-27
- 2.4.1 割集和路集基本概念26
- 2.4.2 最小割集的求解方法26-27
- 2.5 故障樹的定量分析27-28
- 2.5.1 頂事件發(fā)生概率27
- 2.5.2 底事件重要度27-28
- 2.6 本章小結(jié)28-30
- 第三章 基于故障樹分析法空箱堆高機(jī)故障診斷30-42
- 3.1 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)30-32
- 3.1.1 空箱堆高機(jī)的組成30-31
- 3.1.2 集裝箱空箱堆高機(jī)的工作原理31-32
- 3.2 集裝箱空箱堆高機(jī)故障分析32-35
- 3.2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障現(xiàn)象與原因分析32
- 3.2.2 制動(dòng)系統(tǒng)故障現(xiàn)象與原因分析32-33
- 3.2.3 起升系統(tǒng)故障現(xiàn)象與原因分析33-34
- 3.2.4 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)故障現(xiàn)象與原因分析34-35
- 3.3 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)故障樹分析35-41
- 3.3.1 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)的故障樹事件分類與標(biāo)記35-37
- 3.3.2 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)故障樹的構(gòu)建37-39
- 3.3.3 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)故障樹的定性分析39-40
- 3.3.4 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)故障樹的定量分析40-41
- 3.4 本章小結(jié)41-42
- 第四章 基于灰色關(guān)聯(lián)度故障診斷模型42-55
- 4.1 灰色系統(tǒng)理論的概述42-43
- 4.2 灰色關(guān)聯(lián)理論43-45
- 4.2.1 灰色關(guān)聯(lián)的基本特征43-44
- 4.2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析法的基本定義44-45
- 4.3 鄧氏灰色關(guān)聯(lián)度分析法45-48
- 4.3.1 序列數(shù)據(jù)變換基本方法46-47
- 4.3.2 鄧氏關(guān)聯(lián)度分析模型47-48
- 4.4 空箱堆高機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)故障診斷48-54
- 4.4.1 空箱堆高機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)故障模式特征向量的建立49-50
- 4.4.3 空箱堆高機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)待檢故障模式向量的建立50-51
- 4.4.4 關(guān)聯(lián)度計(jì)算51-53
- 4.4.5 結(jié)果分析53-54
- 4.5 本章總結(jié)54-55
- 第五章 基于FPN模型空箱堆高機(jī)系統(tǒng)故障診斷55-70
- 5.1 Petri網(wǎng)及模糊Petri網(wǎng)理論55-60
- 5.1.1 Petri網(wǎng)理論55-57
- 5.1.2 模糊Petri網(wǎng)理論57-60
- 5.2 模糊Petri網(wǎng)表示模糊產(chǎn)生式規(guī)則60-63
- 5.2.1 模糊產(chǎn)生式規(guī)則和FPN模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系60-61
- 5.2.2 復(fù)合模糊規(guī)則的FPN模型表示61-63
- 5.3 模糊Petri網(wǎng)的推理算法63-64
- 5.4 基于模糊Petri網(wǎng)空箱堆高機(jī)系統(tǒng)的故障診斷模型分析64-69
- 5.4.1 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)模糊產(chǎn)生式規(guī)則的建立65
- 5.4.2 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)FPN模型的建立65-67
- 5.4.3 空箱堆高機(jī)系統(tǒng)模糊推理故障診斷分析67-69
- 5.5 本章小結(jié)69-70
- 第六章 基于粒子群算法空箱堆高機(jī)FPN模型參數(shù)優(yōu)化70-80
- 6.1 粒子群優(yōu)化算法基本理論70-72
- 6.1.1 粒子群算法的基本原理70-71
- 6.1.2 粒子群算法的迭代流程71-72
- 6.2 FPN模型推理函數(shù)的建立72-73
- 6.2.1 變遷使能連續(xù)函數(shù)的建立73
- 6.2.2 最大運(yùn)算連續(xù)函數(shù)的建立73
- 6.3 粒子群優(yōu)化FPN模型參數(shù)的基本方法73-75
- 6.3.1 建立粒子與參數(shù)映射73-74
- 6.3.2 構(gòu)建算法中粒子適應(yīng)值函數(shù)74-75
- 6.4 FPN參數(shù)優(yōu)化的基本流程75-76
- 6.5 空箱堆高機(jī)FPN模型參數(shù)優(yōu)化76-79
- 6.5.1 構(gòu)造參數(shù)優(yōu)化群體76
- 6.5.2 空箱堆高機(jī)FPN模型學(xué)習(xí)訓(xùn)練76-77
- 6.5.3 仿真結(jié)果與分析77-78
- 6.5.4 參數(shù)優(yōu)化前后對(duì)比分析78-79
- 6.6 本章小結(jié)79-80
- 第七章 總結(jié)與展望80-82
- 7.1 全文總結(jié)80-81
- 7.2 不足與展望81-82
- 參考文獻(xiàn)82-87
- 作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果87-88
- 致謝88
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