發(fā)布時間：2020-07-21 10:20

【摘要】： 隨著現(xiàn)代復(fù)雜裝備大型化、自動化、高速化程度的不斷提高，在傳統(tǒng)模式下對其進行故障診斷日趨困難，表現(xiàn)出成本高昂、效率低下等諸多不足。遠程化、協(xié)同化、智能化已成為現(xiàn)代故障診斷領(lǐng)域研究的一個重要發(fā)展方向和必然趨勢。為此，本文面向e-維護模式下復(fù)雜裝備的診斷問題，以柔性制造系統(tǒng)(FMS)為對象，對遠程協(xié)同故障診斷進行了研究。研究主要包括遠程協(xié)同診斷體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵支撐技術(shù)、系統(tǒng)實現(xiàn)及工程應(yīng)用等多個方面。 論文首先對遠程故障診斷技術(shù)的工程實踐背景進行了剖析，通過對研究現(xiàn)狀的分析及企業(yè)調(diào)研，針對其中存在問題，提出了面向e-維護模式下復(fù)雜裝備的遠程協(xié)同故障診斷框架模型E-CFD。為有效實現(xiàn)多點信息的采集、傳輸、分析與決策，實現(xiàn)故障診斷D2E(Device to e-Business)的向上過程集成，搭建了集中-分布式的診斷體系結(jié)構(gòu)。通過對工作原理及關(guān)鍵技術(shù)的分析，構(gòu)建了E-CFD的邏輯結(jié)構(gòu)與功能模型，研究了診斷系統(tǒng)與e-維護環(huán)境的有效集成。 其次，針對遠程協(xié)同故障診斷的任務(wù)分解及其控制問題，給出了一種基于關(guān)系模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的主從混合式算法。構(gòu)造了面向診斷任務(wù)分解的關(guān)系建模方法，用于解決粗粒度診斷路徑的規(guī)劃問題。設(shè)計了基于鄰接矩陣與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的圖論方法，分析了其在細粒度層面診斷任務(wù)分解中的應(yīng)用。提出了診斷資源調(diào)度優(yōu)化問題模型，實現(xiàn)了多約束條件下的診斷資源配置。 第三，引入博弈論方法，構(gòu)造了故障診斷決策博弈融合模型，以解決遠程協(xié)同故障診斷中由診斷結(jié)果沖突與合作所引起的決策融合問題，并給出了從基本要素、功能與過程模型到融合算法的說明。針對故障診斷中的具體問題，提出將協(xié)同診斷中的多源決策信息視為局中人，對遠程協(xié)同故障診斷中沖突與合作局勢進行了分析研究，給出了一種基于信息熵影響增強與減弱方法的融合算法，以定量地處理診斷決策問題，使之做出最優(yōu)診斷決策。 第四，為提高遠程協(xié)同故障診斷的智能性，搭建了可重置的協(xié)同行為智能仿真模型。通過對從裝備設(shè)計到運行過程中涉及到的行為智能進行分析，建立了由計算組件、協(xié)同調(diào)度、可重構(gòu)設(shè)置構(gòu)成的三層協(xié)同行為智能仿真模型體系結(jié)構(gòu)，并給出了基于該模型的智能故障檢測與診斷系統(tǒng)的建立方法。 最后，以FMS為主要算例，對上述模型及其相關(guān)算法進行了應(yīng)用研究，相應(yīng)的驗證結(jié)果表明了理論研究成果的正確性與可行性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了原型系統(tǒng)UN-E-CFD的開發(fā)方案，并給出了總結(jié)與展望。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH165.3
【圖文】：

障診斷相當(dāng)于為每套裝備都配置一套功能完備的故障診而不是人”【’3“】，通過信息交流而非人員交流來解決現(xiàn)場德國西門子公司統(tǒng)計，60%的操作問題可以通過遠程服工程師的現(xiàn)場服務(wù)[86}。GEMedical公司應(yīng)用Insite遠程其維修服務(wù)時間由4小時減至2個小時，有效減少了41，j。oTIs公司為其生產(chǎn)的電梯采用RemoteElevatorMain約能節(jié)省5億美元的維護費用【’。2]�？梢�，遠程服務(wù)模式，使維修服務(wù)人員、交通工具、維修工具與設(shè)備、產(chǎn)品備少，從而降低裝備的維護成本。對于重大和疑難故障的診，可很方便地由多個專家完成會診。這樣在裝備發(fā)生故障得到維修，大幅度地減少因裝備故障停運而造成的生FinehPruyn紙品公司提供的遠程檢測與診斷系統(tǒng)In.site，據(jù)統(tǒng)計每年為該公司至少減少347萬美元的生產(chǎn)損失，50%‘87]。

包括裝備工作狀態(tài)、診斷結(jié)論、維修決策指令等 [2671。在e一維護環(huán)境中，遠程協(xié)同診斷系統(tǒng)不僅能獲得更多的輸入信息，也能提供更多的輸出信息，從而完成DZE的向上集成。如圖2一2所示，其廣義輸入輸出可簡述如下:1.廣義輸入裝備設(shè)計數(shù)據(jù):來自裝備的設(shè)計數(shù)據(jù)，可作為基于模型的診斷提供建模所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而其設(shè)計指標(biāo)與運行參數(shù)等是判斷裝備運行正常與否的重要基準(zhǔn)。裝備制造數(shù)據(jù):裝備的制造與裝配信息有助于系統(tǒng)給出有效維修指導(dǎo)。產(chǎn)品質(zhì)量信息:產(chǎn)品質(zhì)量信息往往包含著裝備生產(chǎn)性能變化的趨勢，它的存在可以作為判斷裝備運行正常與否的一個輔助判據(jù)。裝備運行狀態(tài)數(shù)據(jù):裝備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)是裝備運行是否正常的指示器，包含著裝備未來運行狀態(tài)的發(fā)展趨勢，是裝備未來可獲得性的重要判斷依據(jù)。對裝備運行參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)中，可獲取裝備的正常\故障行為模型

西北L:業(yè)大學(xué)博58][285一286]。些診斷信息融合技術(shù)的進展無疑推動了遠程協(xié)同故障診斷的前問題時，均不乏其合理性與先進性，但在實際應(yīng)用中也常會出現(xiàn)貝葉斯推理的信息融合方法，往往會落入先驗概率獲取困難的定先驗概率出現(xiàn)偏差，其推理結(jié)果將有可能失效[2s8]。為解決這，相應(yīng)的集成方法如模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被提出;另一方面，則有越域的擴展工具與方法如來自經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域的博弈論被引入129‘一293]。.2博弈論在故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用分析程協(xié)同故障診斷是在高度抽象層面上，首先由諸遠程分布式診前故障狀態(tài)與故障原因做出各自決策，然后由協(xié)同診斷中心通過斷資源所作決策加以綜合，并形成最終結(jié)果。在源于冗余與互補上所做出的各類決策，往往表現(xiàn)出沖突與協(xié)作的交互關(guān)系。這要的各種不確定性進行合理處理，以期獲得應(yīng)有的目標(biāo)。DeCISIOnGeneral

【引證文獻】

相關(guān)會議論文 前1條

1 孫寒冰;徐宗昌;安釗;;基于IETM的遠程協(xié)同故障診斷資源相關(guān)研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳宗彥;基于網(wǎng)格的遠程協(xié)同診斷系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 程帥;應(yīng)急通信監(jiān)控系統(tǒng)中故障診斷系統(tǒng)間協(xié)同機制的研究[D];沈陽理工大學(xué);2010年

2 武偉;數(shù)控機床遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2011年

3 孔麗;基于故障診斷網(wǎng)格的數(shù)據(jù)管理[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2764282