基于人工免疫模型的故障診斷方法及系統(tǒng)研究

發(fā)布時(shí)間：2019-08-03 20:41

【摘要】：機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)能夠保證機(jī)械設(shè)備安全、可靠、長(zhǎng)期、高效運(yùn)行，對(duì)于消除設(shè)備故障隱患、避免事故的發(fā)生具有重要的意義。本論文以人工免疫系統(tǒng)(Artificial Immune System，AIS)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：“基于獨(dú)立分量分析的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷新方法的研究”(50205025)對(duì)機(jī)械智能故障診斷方法進(jìn)行研究。本論文研究了AIS基本原理、常用模型及相關(guān)實(shí)現(xiàn)算法；結(jié)合機(jī)械故障診斷的特性，系統(tǒng)地建立了AIS在故障診斷中的響應(yīng)模型；設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了基于AIS的機(jī)械故障診斷系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試；最后完成對(duì)診斷系統(tǒng)的Web Services實(shí)現(xiàn)，使該系統(tǒng)能成為共享在Internet上的一個(gè)“服務(wù)”，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分布式協(xié)同診斷。全文主要研究?jī)?nèi)容如下：第一章論述了機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的重要意義；介紹了機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀，論述了其發(fā)展方向；簡(jiǎn)要介紹了AIS作為一種新興智能方法的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀；最后給出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容，并給出論文的總體框架。第二章主要介紹了人工免疫系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)——生物免疫系統(tǒng)相關(guān)特性和原理，并對(duì)由此發(fā)展出來(lái)的AIS及相關(guān)算法作了分析，隨后對(duì)AIS技術(shù)特點(diǎn)在故障診斷方法中的適用性進(jìn)行了分析。第三章闡述了常見(jiàn)機(jī)械故障診斷的一般應(yīng)用框架，研究了基于AIS的機(jī)械故障診斷問(wèn)題，采用陰性選擇算法和一般免疫算法建立了AIS在故障診斷中的響應(yīng)模型，，并對(duì)建立模型涉及到的相關(guān)算法和參數(shù)確定方法進(jìn)行了深入的探討、研究及局部改進(jìn)。第四章以AIS在故障診斷中的響應(yīng)模型為基礎(chǔ)，提出了故障診斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，隨后設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于AIS的機(jī)械故障診斷系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)診斷功能進(jìn)行了測(cè)試。第五章分析了分布式遠(yuǎn)程故障監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展方向，比較了CORBA和Web Services這兩種分布式技術(shù)的異同點(diǎn)，最后使用Microsoft Visual Studio 2003集成開(kāi)發(fā)環(huán)境完成了基于AIS的機(jī)械故障診斷系統(tǒng)的Web Services實(shí)現(xiàn)。第六章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)今后的工作提出了一些建議和設(shè)想。
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