学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于信息粒化理论的SDG故障诊断系统及其仿真平台

作　者: 詹峰
导　师: 谢克明
学　校: 太原理工大学
专　业: 系统工程
关键词: 故障诊断 粒计算 符号有向图 决策表 图形用户界面
分类号: O157.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 149次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


Zadeh于1979年论述了模糊信息粒,Pawlak于1982年提出一种有效分析和处理不精确、不一致、不完整等不完备信息的Rough集理论,T. Y. Lin于1996年提出粒计算(Granular Computing,简称GrC)一词。粒计算可用于消除冗余属性,提取最小属性集合,实现从数据中挖掘有用属性。粒计算已成为研究和处理信息及其他求解问题的一种方法。当系统的先验知识不完备或定性信息不能转换为定量信息,无法建立精确的定量系统模型时,定性故障诊断得到重视和发展。定性故障诊断的一个分支—符号有向图(Signed Directed Graph,简称SDG),是一种根原因分析方法,用于揭示故障传播路径,即“剧情”,便于实施复杂故障“剧情”的深度分析和诊断。但是SDG故障诊断包含冗余信息,增加计算工作量。在粒计算约简算法的基础上,采用启发式约简算法,按照属性的重要程度依次将属性添加至约简集合中,最终得到一个最优或次优的约简,能够较为有效地消除冗余信息。本文主要内容分为三大部分,一是SDG故障诊断及其工程应用,二是粒计算-SDG故障诊断及其工程应用,三是搭建故障诊断仿真平台。具体包括以下几部分:(1)以高温硝酸冷却故障诊断系统为例,在分析SDG故障诊断理论的基础上,通过分析系统流程工艺,建立系统SDG模型,采用SDG模型的简化规则,化简系统SDG模型,利用SDG模型的相容通路,推导出基本故障的诊断规则,建立故障决策表。为了区别变量的偏差故障对过程的影响,保留系统中的相关信息,将SDG模型节点的三种状态,扩展为考虑偏差幅度的多层状态。在深入分析粒计算理论的基础上,将信息粒化原理引入SDG故障诊断中,提出基于信息粒化理论的SDG分级式故障诊断,利用粒计算理论的粒度分层思想对SDG模型进行处理。(2)SDG故障诊断在进行故障判别时,需要对全部节点和全部故障规则进行推理匹配,会降低其故障诊断速度;推理出的故障规则包含所有节点的信息,会降低资源的有效利用率。在分析粒计算理论中知识约简理论的基础上,将知识约简算法引入SDG故障诊断中,以保证故障诊断结论正确性为前提,利用知识约简算法对SDG故障诊断的决策规则进行处理。(3)工业生产流程本身不允许在实际过程装置中进行故障诊断的研究和试验,于是在Matlab环境下,搭建基于用户图形界面的故障诊断仿真平台,实现粒计算的知识约简算法,约简故障诊断规则的冗余节点,简化故障诊断问题的求解。仿真平台通过比较约简后的故障诊断与原先的故障诊断结果,验证了方法的正确性和有效性。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-16
第一章 绪论  16-28
  1.1 课题研究背景  16-17
  1.2 国内外研究动态  17-23
    1.2.1 主要故障诊断方法  17-19
    1.2.2 符号有向图故障诊断研究概况  19-21
    1.2.3 粒计算故障诊断研究概况  21-23
  1.3 SDG 与粒计算结合的必要性  23
  1.4 论文的主要内容及创新点  23-25
    1.4.1 论文主要研究内容  23-25
    1.4.2 论文创新点  25
  1.5 论文的研究思路及结构安排  25-28
第二章 符号有向图故障诊断  28-50
  2.1 故障诊断的基本概念  28-29
  2.2 SDG 故障诊断简介  29-30
  2.3 SDG 模型的基本概念  30-35
    2.3.1 基本概念  31-33
    2.3.2 SDG 故障诊断基本原理  33
    2.3.3 SDG 模型的构造  33-34
    2.3.4 SDG 模型的推理  34-35
  2.4 高温硝酸冷却系统故障诊断  35-47
    2.4.1 流程系统简介  35-37
    2.4.2 构建流程系统SDG 模型  37-38
    2.4.3 基本SDG 故障诊断  38-43
    2.4.4 改进的SDG 故障诊断  43-47
  2.5 本章小结  47-50
第三章 粒计算故障诊断  50-68
  3.1 粒计算简介  50-51
  3.2 基于粗糙集的粒计算概念  51-53
  3.3 基于粗糙集的粒计算故障诊断决策系统  53-65
    3.3.1 数据预处理  53
    3.3.2 知识约简  53-56
    3.3.3 决策系统规则约简  56-65
  3.4 故障诊断规则的补全  65
  3.5 本章小结  65-68
第四章 故障诊断仿真试验平台  68-84
  4.1 仿真试验平台简介  68
  4.2 仿真试验平台的实现  68-82
    4.2.1 仿真平台结构设计  69-71
    4.2.2 Matlab GUI 设计制作与设计流程  71-77
    4.2.3 软件测试  77
    4.2.4 试验测试  77-82
  4.3 本章小结  82-84
第五章 总结与展望  84-88
  5.1 全文总结  84-85
  5.2 研究展望  85-88
参考文献  88-96
致谢  96-98
攻读学位期间发表的学术论文目录  98-100
攻读学位期间的科研项目及成果目录  100

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 八作动器隔振平台的六自由度容错控制研究,TB535.1
  3. 基于PCA-SVM的液体火箭发动机试验台故障诊断算法研究,V433.9
  4. 基于支持向量机的故障诊断方法研究,TP18
  5. 三容水箱系统故障诊断算法研究,TP277
  6. 水上交通安全保障系统的关键技术研究,U698
  7. 粗糙集的增量式属性约简研究,TP18
  8. 注塑成型过程监测与故障诊断平台的设计与实现,TQ320.5
  9. HART现场故障诊断仪的研究与实现,TP277
  10. 聚合釜群多通道实时在线监测系统研究,TP274
  11. 基于EMD与神经网络的柱塞泵故障诊断方法,TH322
  12. 发电设备综合状态的评价方法研究及应用,TM621.3
  13. 嵌入式GUI用户输入模块的设计与实现,TP391.41
  14. 嵌入式系统图形用户界面代码自动生成技术的研究,TP368.1
  15. 基于滑模观测器的非线性系统故障诊断与故障重构问题研究,TP13
  16. 轿车悬架故障诊断系统研究,U472.9
  17. 发动机振动与燃烧分析虚拟仪器的设计开发与应用研究,TK407
  18. 融合多种信号特征的模拟电路故障诊断研究,TN710
  19. 频带熵方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用,TH165.3
  20. 发动机冷试与加工数据的多元相关性研究与应用,U464
  21. 举升液压系统数控模拟试验台的设计与研究,TH702

中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 代数、数论、组合理论 > 组合数学（组合学） > 图论
© 2012 www.xueweilunwen.com