帶時(shí)間窗約束的離散乘性噪聲系統(tǒng)故障診斷
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 03:45
為保證日益復(fù)雜化和大型化的工業(yè)系統(tǒng)能夠安全可靠運(yùn)行,采取及時(shí)有效的基于解析冗余的故障診斷策略是目前行之有效的措施之一。線性離散時(shí)變(Liner discrete time-varying,簡(jiǎn)稱(chēng)LDTV)乘性噪聲系統(tǒng),作為一類(lèi)描述存在自身參數(shù)衰減、散射、畸變或者信號(hào)傳輸不理想等不確定性變化現(xiàn)象的狀態(tài)空間模型,被普遍認(rèn)為其更加符合復(fù)雜多變的實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)物理背景。帶時(shí)間窗約束的故障診斷策略,由于其對(duì)于初始誤差、動(dòng)態(tài)特性魯棒性的優(yōu)勢(shì),逐漸上升為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn),但其在線性離散時(shí)變乘性噪聲系統(tǒng)故障診斷應(yīng)用領(lǐng)域的研究成果還相對(duì)較少或者是有待進(jìn)一步研究。遂本論文針對(duì)一類(lèi)具有乘性噪聲的線性離散時(shí)變系統(tǒng),開(kāi)展了帶時(shí)間窗約束的故障診斷策略設(shè)計(jì)研究,其主要研究工作和創(chuàng)新之處如下:1.設(shè)計(jì)了新型隨機(jī)意義下魯棒性能指標(biāo),將等價(jià)空間方法推廣應(yīng)用至線性離散時(shí)變乘性噪聲系統(tǒng)的故障檢測(cè)領(lǐng)域。推導(dǎo)并提供了最優(yōu)等價(jià)向量的解析表達(dá)式來(lái)設(shè)計(jì)最優(yōu)殘差產(chǎn)生器,給出了其所涉及到的所有未知關(guān)鍵矩陣的計(jì)算公式。借助隨機(jī)化方法(Randomized algorithms,簡(jiǎn)稱(chēng)RA算法),提出了兩種閾值選取方式來(lái)實(shí)現(xiàn)殘差評(píng)價(jià)。2.基于最...
【文章來(lái)源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
擾動(dòng)信號(hào)
濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文25圖2.2殘差評(píng)價(jià)2.5小結(jié)本章研究了一類(lèi)帶有乘性噪聲的離散時(shí)變系統(tǒng)的魯棒故障檢測(cè)問(wèn)題。首先,提出了一種新型的適用于隨機(jī)不確定系統(tǒng)故障檢測(cè)的魯棒性能指標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)殘差產(chǎn)生器,解決了等價(jià)空間方法應(yīng)用在線性離散時(shí)變乘性噪聲系統(tǒng)故障檢測(cè)領(lǐng)域的推廣問(wèn)題。新的性能指標(biāo)能夠保證,在隨機(jī)意義下,殘差對(duì)于未知外部擾動(dòng)和時(shí)間窗內(nèi)初始狀態(tài)向量的魯棒性的同時(shí)保持對(duì)待檢故障信號(hào)的靈敏度,分析并求解了最優(yōu)等價(jià)向量的解析表達(dá)式。結(jié)合RA算法,給出了兩種閾值選取方法實(shí)現(xiàn)了殘差評(píng)價(jià)。最后,通過(guò)仿真算例驗(yàn)證了方法的有效性。
濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文45器系統(tǒng)出現(xiàn)的故障信號(hào)為:()={0.5sin(0.6),10≤≤400.3sin(0.3),50≤≤800,其他將擾動(dòng)信號(hào)()設(shè)置為:圖3.1擾動(dòng)信號(hào)考慮建模誤差,引入如下?tīng)顟B(tài)向量乘性噪聲矩陣()來(lái)表示不可避免的模型不確定性:()=0.1×[sin(0.4)0.110.140.160.460.210.330.43cos(0.7)]鑒于在式(3.5)中展示了幾種不同的設(shè)置方式,在本算例中,將不失一般性的分為以下四種情況來(lái)討論。A.令()=0,權(quán)重矩陣為:=[0001]來(lái)估計(jì)傳感器故障()。B.令()=0,權(quán)重矩陣為:=[0010]來(lái)估計(jì)具有一步時(shí)延的執(zhí)行器故障(1)。C.令()=0,權(quán)重矩陣為:=[1000]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于區(qū)間觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)故障診斷技術(shù)綜述[J]. 楊光紅,張志慧. 控制與決策. 2018(05)
[2]基于SWT與等價(jià)空間的LDTV系統(tǒng)故障檢測(cè)[J]. 薛婷,鐘麥英. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]復(fù)雜工業(yè)過(guò)程質(zhì)量相關(guān)的故障檢測(cè)與診斷技術(shù)綜述[J]. 彭開(kāi)香,馬亮,張凱. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)實(shí)際故障可診斷性的量化評(píng)價(jià)研究[J]. 李文博,王大軼,劉成瑞. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]具有乘性噪聲的線性離散時(shí)間隨機(jī)控制系統(tǒng)綜述[J]. 劉光明,蘇為洲. 控制理論與應(yīng)用. 2013(08)
[6]基于迭代學(xué)習(xí)的離散線性時(shí)變系統(tǒng)故障診斷[J]. 曹偉,叢望,李金,郭媛. 控制與決策. 2013(01)
[7]Fault detection filter design for linear discrete time-varying systems with multiplicative noise[J]. Yueyang Li 1 and Maiying Zhong 2,* 1.School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,P.R.China;2.Science and Technology on Inertial Laboratory,Beihang University,Beijing 100191,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2011(06)
[8]存在多路數(shù)據(jù)丟失的線性離散時(shí)變系統(tǒng)故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì)[J]. 李岳煬,鐘麥英. 控制工程. 2011(04)
[9]矩陣乘積之跡的不等式[J]. 馮秀紅,楊主旺. 山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)[J]. 周東華,胡艷艷. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2009(06)
博士論文
[1]基于運(yùn)行狀態(tài)的鼠籠電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂故障診斷方法研究[D]. 賈朱植.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[2]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障診斷與主動(dòng)容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 富振鐸.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[3]基于模型的控制系統(tǒng)魯棒故障診斷技術(shù)研究[D]. 姜云春.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[4]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障檢測(cè)與分離方法研究[D]. 王紅茹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[5]不確定系統(tǒng)魯棒故障診斷[D]. 賈明興.東北大學(xué) 2003
碩士論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粒子群算法在高壓電力計(jì)量系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 張?jiān)玛?yáng).河南大學(xué) 2015
[2]帶乘性噪聲系統(tǒng)的一類(lèi)傳感器故障檢測(cè)[D]. 董琦.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[3]一類(lèi)帶乘性噪聲系統(tǒng)的故障檢測(cè)與估計(jì)方法[D]. 滕梓潔.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[4]控制系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷方法研究[D]. 付麗榮.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]船舶動(dòng)力裝置狀態(tài)監(jiān)測(cè)與主機(jī)故障診斷的研究[D]. 李敏.重慶大學(xué) 2009
本文編號(hào):3386678
【文章來(lái)源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
擾動(dòng)信號(hào)
濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文25圖2.2殘差評(píng)價(jià)2.5小結(jié)本章研究了一類(lèi)帶有乘性噪聲的離散時(shí)變系統(tǒng)的魯棒故障檢測(cè)問(wèn)題。首先,提出了一種新型的適用于隨機(jī)不確定系統(tǒng)故障檢測(cè)的魯棒性能指標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)殘差產(chǎn)生器,解決了等價(jià)空間方法應(yīng)用在線性離散時(shí)變乘性噪聲系統(tǒng)故障檢測(cè)領(lǐng)域的推廣問(wèn)題。新的性能指標(biāo)能夠保證,在隨機(jī)意義下,殘差對(duì)于未知外部擾動(dòng)和時(shí)間窗內(nèi)初始狀態(tài)向量的魯棒性的同時(shí)保持對(duì)待檢故障信號(hào)的靈敏度,分析并求解了最優(yōu)等價(jià)向量的解析表達(dá)式。結(jié)合RA算法,給出了兩種閾值選取方法實(shí)現(xiàn)了殘差評(píng)價(jià)。最后,通過(guò)仿真算例驗(yàn)證了方法的有效性。
濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文45器系統(tǒng)出現(xiàn)的故障信號(hào)為:()={0.5sin(0.6),10≤≤400.3sin(0.3),50≤≤800,其他將擾動(dòng)信號(hào)()設(shè)置為:圖3.1擾動(dòng)信號(hào)考慮建模誤差,引入如下?tīng)顟B(tài)向量乘性噪聲矩陣()來(lái)表示不可避免的模型不確定性:()=0.1×[sin(0.4)0.110.140.160.460.210.330.43cos(0.7)]鑒于在式(3.5)中展示了幾種不同的設(shè)置方式,在本算例中,將不失一般性的分為以下四種情況來(lái)討論。A.令()=0,權(quán)重矩陣為:=[0001]來(lái)估計(jì)傳感器故障()。B.令()=0,權(quán)重矩陣為:=[0010]來(lái)估計(jì)具有一步時(shí)延的執(zhí)行器故障(1)。C.令()=0,權(quán)重矩陣為:=[1000]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于區(qū)間觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)故障診斷技術(shù)綜述[J]. 楊光紅,張志慧. 控制與決策. 2018(05)
[2]基于SWT與等價(jià)空間的LDTV系統(tǒng)故障檢測(cè)[J]. 薛婷,鐘麥英. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]復(fù)雜工業(yè)過(guò)程質(zhì)量相關(guān)的故障檢測(cè)與診斷技術(shù)綜述[J]. 彭開(kāi)香,馬亮,張凱. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)實(shí)際故障可診斷性的量化評(píng)價(jià)研究[J]. 李文博,王大軼,劉成瑞. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]具有乘性噪聲的線性離散時(shí)間隨機(jī)控制系統(tǒng)綜述[J]. 劉光明,蘇為洲. 控制理論與應(yīng)用. 2013(08)
[6]基于迭代學(xué)習(xí)的離散線性時(shí)變系統(tǒng)故障診斷[J]. 曹偉,叢望,李金,郭媛. 控制與決策. 2013(01)
[7]Fault detection filter design for linear discrete time-varying systems with multiplicative noise[J]. Yueyang Li 1 and Maiying Zhong 2,* 1.School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,P.R.China;2.Science and Technology on Inertial Laboratory,Beihang University,Beijing 100191,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2011(06)
[8]存在多路數(shù)據(jù)丟失的線性離散時(shí)變系統(tǒng)故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì)[J]. 李岳煬,鐘麥英. 控制工程. 2011(04)
[9]矩陣乘積之跡的不等式[J]. 馮秀紅,楊主旺. 山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)[J]. 周東華,胡艷艷. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2009(06)
博士論文
[1]基于運(yùn)行狀態(tài)的鼠籠電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂故障診斷方法研究[D]. 賈朱植.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[2]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障診斷與主動(dòng)容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 富振鐸.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[3]基于模型的控制系統(tǒng)魯棒故障診斷技術(shù)研究[D]. 姜云春.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[4]動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的魯棒故障檢測(cè)與分離方法研究[D]. 王紅茹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[5]不確定系統(tǒng)魯棒故障診斷[D]. 賈明興.東北大學(xué) 2003
碩士論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粒子群算法在高壓電力計(jì)量系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 張?jiān)玛?yáng).河南大學(xué) 2015
[2]帶乘性噪聲系統(tǒng)的一類(lèi)傳感器故障檢測(cè)[D]. 董琦.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[3]一類(lèi)帶乘性噪聲系統(tǒng)的故障檢測(cè)與估計(jì)方法[D]. 滕梓潔.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[4]控制系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷方法研究[D]. 付麗榮.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]船舶動(dòng)力裝置狀態(tài)監(jiān)測(cè)與主機(jī)故障診斷的研究[D]. 李敏.重慶大學(xué) 2009
本文編號(hào):3386678
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