復(fù)雜機(jī)電裝備故障診斷關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文以復(fù)雜機(jī)電裝備智能故障診斷應(yīng)用為背景，以Petri網(wǎng)理論與面向?qū)ο蠹夹g(shù)為中心線索，綜合運(yùn)用模糊與概率理論、Petri網(wǎng)理論、面向?qū)ο蠹夹g(shù)及仿真技術(shù)等對(duì)復(fù)雜機(jī)電裝備故障傳播與故障診斷過(guò)程的建模、仿真及應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。 本文的主要研究?jī)?nèi)容及其成果如下： 1.將用于離散系統(tǒng)建模的高級(jí)Petri網(wǎng)技術(shù)、模糊與概率理論和面向?qū)ο蟮乃枷脒M(jìn)行集成，提出一種描述故障傳播與故障診斷過(guò)程的模型——模糊概率Petri網(wǎng)(FPPN

2、)，并詳細(xì)介紹了這種描述方式的定義、演化形式及其進(jìn)行故障診斷的推理方式。實(shí)踐證明，這種描述方式具有建模復(fù)雜系統(tǒng)故障傳播和診斷過(guò)程的能力。 2.提出一種適應(yīng)于FPPN模型的復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷求解方法，該方法利用Lagrangian松弛法和次梯度優(yōu)化法相結(jié)合，求解在某些正常和異?，F(xiàn)象已知的情況下的最大概率故障源集合。該方法避免了組合爆炸問(wèn)題，能夠適應(yīng)一定規(guī)模的、基于FPPN模型的故障診斷問(wèn)題求解。 3.將面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)技術(shù)融入復(fù)

3、雜系統(tǒng)的建模過(guò)程，建立了描述復(fù)雜系統(tǒng)故障傳播與故障診斷過(guò)程的模型-面向?qū)ο蟮哪：怕蔖etri網(wǎng)系統(tǒng)(FPPNS)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)技術(shù)增強(qiáng)了模型的可重用性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，從而使FPPNS模型具有模塊化的特征。FPPNS模型利用對(duì)象內(nèi)嵌于Petri網(wǎng)和Petri網(wǎng)內(nèi)嵌于對(duì)象相結(jié)合的方法，擴(kuò)展了模型的建模能力和推理能力。 4.提出一種構(gòu)造復(fù)雜Petri網(wǎng)仿真程序的方法，該方法采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，?gòu)建了一種面向?qū)ο蟮姆抡嫫鳎?/p>

4、采用基于控制層與操作層的仿真控制策略，以類及其實(shí)例的方式實(shí)現(xiàn)從Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)到程序結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。 5.提出一種基于FPPNS的故障診斷仿真算法，該算法采用庫(kù)所對(duì)象與變遷對(duì)象動(dòng)態(tài)掃描機(jī)制，采用最小下次事件推進(jìn)原理實(shí)時(shí)控制兩個(gè)對(duì)象的狀態(tài)變化，從而實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的演化。 6.建立了復(fù)雜機(jī)電裝備FPPNS模型，對(duì)該模型所涉及的對(duì)象類進(jìn)行定義，包括庫(kù)所對(duì)象類、變遷對(duì)象類、FPPN對(duì)象類、任務(wù)對(duì)象類以及命題對(duì)象類。構(gòu)建了復(fù)雜機(jī)電裝備中

5、故障率較高的對(duì)象類FPPN模型。 7.針對(duì)復(fù)雜裝備保障服務(wù)現(xiàn)狀與診斷維護(hù)需求，設(shè)計(jì)了一種基于Web的復(fù)雜裝備遠(yuǎn)程協(xié)同智能故障診斷系統(tǒng)體系框架，包括系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)協(xié)同性架構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)體系框架，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的信息模型，闡述了各模塊之間的信息交互關(guān)系。 8.以復(fù)雜機(jī)電裝備系統(tǒng)智能故障診斷需求為背景，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜機(jī)電裝備故障診斷系統(tǒng)，并應(yīng)用于實(shí)際故障診斷工作中。該系統(tǒng)采用B/S三層架構(gòu)，運(yùn)行于制造企