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故障诊断中的数学概念

所谓数学诊断是指与故障诊断相关的具体信息,用抽象的数学语言或模式进行表达和数学运算。$$如前所述,由于故障的复杂性,某一故障可能对应多个故障特征;反之,某一特征又可能对应多种故障;而且其成因与结果常常是多层次的,于是形成因果相连的链状或网状结构,网上的某一现象,既是上一层的结果,又是下一层的原因。形成连环套,一层接一层,又相互依赖,多向相关。而数学,既有从因求果的“正向运算”,又有“由果求因”的反向运算,还有正反双向运算的多功能,正好迎合了故障诊断复杂性的需要,并使得多因素的集合交叉变为简便的求值运算过程。若由计算机运算,则更为快捷。$$所谓正向运算是顺着时间轴方向的问题,即由前因推至后果,探求故障后果及影响程度并作出警报或预测。反向运算则是由现状(故障表现的症状)去追究起因,是逆着时间轴方向的问题,这种反向寻因在故障诊断作业中占有很大比重。有的复杂问题由于事先掌握的有关信息一时还不够充分,需要反复进行正反两个方向的推算才能使得...  (本文共1页) 阅读全文>>

清华大学
清华大学

基于SDG模型的故障诊断及应用研究

在工业生产特别是流程工业中,在进行故障诊断研究时,存在着难以建立精确定量模型的困难,利用检测变量残差的方法进行故障诊断也存在许多困难。根据过程的作用机理和元素关系建立反映系统深层知识的定性模型,如符号定向图(SDG),然后与其它的定量方法相结合,研究基于SDG模型的半定量故障诊断方法,不失为一种新途径。然而,SDG模型的理论及其在流程工业中的应用还有很多问题有待解决,包括SDG的建模方法、推理机制、与定量算法的融合等。论文以流程工业的SDG模型建模和基于SDG模型的故障诊断方法为研究重点,主要研究四个问题:(1)深入分析了SDG模型的特性,利用微分代数方程,论证了SDG模型是一个具有线性初始响应的定性模型,研究了流程工业SDG模型中由于负反馈和前馈导致的补偿响应和逆响应对基于SDG模型的故障诊断的影响,即其对相容路径的破坏,采用矩阵理论给出了SDG模型的数学描述。(2)研究了SDG模型的建立方法,论证了模型驱动的SDG节点信息和...  (本文共178页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

模糊综合评判在轴向柱塞泵故障诊断中的应用

液压技术以其独特的优点,已经成为工程机械的主要技术之一。液压泵是液压传动系统的心脏,是液压系统的动力元件,对整个系统产生重要的影响,液压泵的性能会直接影响到整个系统能否正常运行。因此,对液压泵的故障诊断成为了保证液压系统正常工作的关键。本文在对液压泵故障诊断的各种方法进行了系统分析的基础上,提出液压故障模糊诊断方法,并且创新性地提出了一种基于专家打分法的模糊评判方法及其系统学习方法,为液压泵故障诊断确诊率地提高和模糊矩阵自学习地加强提供了一条有效途径。本文给出了综合评判中的四种具体数学模型和综合评判的一般步骤,并对这种方法的诊断原理进行了详细地阐述。为了验证模糊综合评判在轴向柱塞泵故障诊断中的有效性和可行性,本文分析了轴向柱塞泵常见故障机理,提出了液压泵的诊断域,建立了诊断的模型。最后用模糊综合评判方法对PCY14-DB轴向柱塞泵进行故障诊断,试验和拆检结果表明此方法的诊断效果良好。  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学(河北)
华北电力大学(河北)

基于符号有向图的热力系统故障诊断方法研究

针对目前强耦合复杂热力系统故障诊断中存在诸如引发故障因素多、故障表现形式多样、故障原因与表现征兆之间不存在一一对应的明确关系、各故障间存在着复杂的耦合等实际问题。考虑基于符号有向图(Signed Directed Graph, SDG)的深层知识模型能表达复杂的因果关系,具有包容大规模潜在信息的能力、灵活的推理方式和有效的推理算法,为了充分利用SDG的这些优点,本文在总结前人有关SDG故障诊断研究的基础上,以发电厂热力系统为研究对象,首次将基于SDG的方法引入热力系统故障诊断领域,对基于SDG的故障诊断方法进行了深入而系统的研究,着重研究了SDG建模和简化技术、SDG推理规则、SDG节点阈值确定以及SDG定性定量知识集成等关键技术和难点。发展和完善了基于图论的故障诊断方法。针对传统SDG建模方法在建模过程中推导繁琐、所建模型复杂的局限性,研究了一种结合仿真技术的SDG分级建模方法,为有效解决复杂热力系统SDG建模的难题提供了一个...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

基于混杂系统理论的电力电子电路故障诊断

近年来,电力电子技术发展异常迅速,电力电子装置的市场不断扩大。电力电子技术已广泛应用于电力系统、家用电气、交通运输、通信工程、航空航天、商业和工业等诸多领域。而电力电子装置在这些系统中通常作为电源或电机驱动器,对系统的整体可靠性有极大的影响。随着人们对系统的安全性和可靠性的要求越来越高,故障诊断技术正愈来愈受到重视而成为研究热点之一。因此研究电力电子电路的故障诊断,有其理论意义和现实意义。电力电子电路可以视为一个典型的混杂系统,因此可以利用混杂系统相关理论来研究其故障诊断。本文以混杂系统理论为基础,对电力电子电路进行了混杂系统建模、故障诊断、事件辨识以及小波分析等方面的深入研究。具体的研究内容主要包括以下五个方面:(1)建立电力电子电路的统一数学模型。根据电力电子电路的混杂系统本质特性,建立了电力电子电路的统一混杂系统数学模型,在模型的基础上给出了电路的基本事件、控制变迁、条件变迁等基本概念,不同的电力电子电路反映到模型中,只是...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学(河北)
华北电力大学(河北)

振动故障远程诊断中的分形压缩及分形诊断技术研究

振动故障诊断是目前机械设备维护管理的基本措施之一,而振动故障远程诊断可以充分利用异地专家的知识与经验来解决现场无法解决的复杂故障问题,从而大大提高诊断的专业化水平。研究先进的信息压缩技术以及故障诊断方法,对于提高远程故障诊断的信息传输效率和故障诊断准确性有着非常重要的现实意义。分形理论作为数学思想的新发展,可以用于刻画对象的自相似性和不规则性,在处理非线性系统时具有独特的优点,因而已经成为研究非线性现象的重要工具。本文在分析了信息压缩与故障诊断方法研究现状的基础上,阐述了分形理论基本原理,并将分型理论应用于数据压缩与故障诊断中。针对振动故障信号的特点,提出了相应的分形压缩及分形故障诊断算法,通过转子试验台模拟试验以及实际故障振动数据进行了算法的验证,分析了几种典型故障的维数谱特征,为振动故障远程诊断的实现奠定了基础。论文的主要工作包括:1.在对分形压缩的理论基础进行分析研究的基础上,提出了适用于振动信号压缩的分段自仿射模型及算法...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>