用容错控制技术提高微机保护系统的可靠性

在介绍容错控制技术基本理论的基础上,将容错控制技术应用到微机保护系统中,提出微机保护系统中应用容错控制技术的基本准则及常用方法.在分析一些常见故障的容错控制方案的基础上,重点分析了针对微机保护系统传感器故障的容错控制,分析了其故障检测及容错的工作原理.以牵引供电系统的馈线保护为例,介绍了容错控制技术在该保护系统中的应用方法.采用容错控制技术为提高微机保护装置的可靠性提供了一条新的途径.     

电控机械自动变速器的故障自诊断和容错控制

根据电控机械式自动变速器系统的特点 ,提出了系统故障自诊断和容错控制的设计原则 ,分析了系统中已发生和潜在的主要故障现象及原因 ,给出了系统的故障模型及故障诊断方法 ,并对一些关键故障进行了容错控制设计 .汽车道路试验证明该设计方法是行之有效的且非常实用     

电控机械自动变速器的故障自诊断和容错控制

根据电控机械式自动变速器系统的特点，提出了系统故障自诊断和容错控制的设计原则，分析了系统中已发生和潜在的主要故障现象及原因，给出了系统的故障模型及故障诊断方法，并对一些关键故障进行了容错控制设计。汽车道路试验证明该方法是行之有效的且非常实用。     

线性定常系统的一种容错控制新方法

当控制系统的参数发生跳变故障时，系统的性能往往会恶化，甚至会引起系统不稳定。本文讨论了当线性定常系统出现参数跳变故障时的一种容错控制方法。故障检测采用神经网络实现，而容错控制器则采用控制器重构方式设计。仿真结果表明该方法是有效的。     

汽车线控转向系统容错和故障诊断技术综述

分析了线控转向系统的基本结构、应用和容错要求;研究了线控转向系统传感器、电子控制单元、执行机构、通信网络、电源等关键部件的容错方法,以及国内外研究现状,包括基于观测器的解析冗余方法等;分析了线控转向系统故障诊断方法的国内外研究现状。为提高线控转向系统的容错和故障诊断能力、实现批量化生产等提供借鉴。     

集装箱码头物流作业Agent间的重构

在介绍集装箱码头物流作业流程的基础上,通过引入计算Agent和作业角色Agent,构建了基于Multi-Agent的集装箱码头物流作业重构系统框架和结构,研究了重构中作业角色Agent的工作过程,用强化学习算法设计了作业角色Agent;构造了在基于Multi-Agent的集装箱码头物流作业重构中计算Agent重构模型,并用双层规划理论实现了相邻作业角色Agent的协调。以集装箱码头集卡作业和岸桥作业两相邻作业重构为例说明了重构是有效的,有利于提高集装箱码头物流作业系统的可靠性和协调性。     

冗余结构容错系统的可靠性区间指标分析

本文针对冗余结构容错系统的可靠性分析中存在的问题，提出了区间分析方法。该方法能定量地反映冗余结构容错系统的可靠性改善情况，是评价冗余结构容错系统的方法之一。     

拟合振动信号模型实现滚动轴承故障诊断

针对现有旋转机械故障诊断模式的缺点,提出通过拟合故障振动信号模型实现滚动轴承故障诊断的方法.首先建立了滚动轴承故障振动信号模型,对原始振动信号做EMD(empirical mode decomposition)分解,并对包含有故障调制信息的IMF(intrinsic mode function)分量做信号重构,最后采用遗传算法对重构信号和故障信号模型做数据拟合,根据拟合结果可知损伤点所在部位和损伤程度.通过在风力发电机组齿轮箱高速端滚动轴承故障诊断中的应用,验证了方法的有效性和实用性.     

基于TQWT和稀疏表示的滚动轴承故障诊断方法

基于稀疏表示理论,提出了一种采用可调品质因子小波变换(TQWT)的滚动轴承故障诊断新方法,分析了包含早期故障成分的原始采集振动信号的特点和早期故障信号的特性,研究了稀疏表示模型在解决故障特征提取问题和故障类型识别问题的应用;运用TQWT将原始信号转换为一组子带小波系数集,研究了利用迭代收缩阈值算法提取出稀疏小波系数的有效性和谱峭度对故障冲击信号敏感的特性,通过计算各子带信号分量的谱峭度,选取包含故障信息明显的子带小波系数,建立了包含稀疏故障信号分量的故障特征提取方法;利用提取出的故障信号稀疏表示分类模型,实现了基于稀疏表示的滚动轴承故障诊断方法。试验结果表明:在凯斯西储数据集上,提出的故障特征提取方法在剔除干扰成分方面有显著效果,提出方法对于4种类型数据的平均诊断准确率为99.83%,对于10种类型数据的平均诊断准确率为97.73%;与只运用TQWT和迭代收缩阈值算法进行故障特征提取的方法相比,故障诊断精度提高了11.60%,算法运行时间减小8%;在QPZZ-Ⅱ旋转机械平台采集到的振动数据集上,提出的方法对于4种类型数据的平均诊断准确率为100%;与传统小波去噪方法相比,准确率提高了35.67%,算法运行时间减小了7.25%。可见,本文提出的方法可以有效解决滚动轴承故障诊断问题。      

TY180推土机工作装置液压系统常见故障及诊断

分析了TY180推土机工作装置液压系统的工作原理、组成结构及其典型故障,总结了常见故障的现象及其形成原因,提出了相应的排除措施;运用因果分析法、故障树分析法等故障诊断方法,绘制了推土铲刀不动或上升无力故障的鱼骨图和松土器油缸不动故障的故障树,明确了这2种故障的成因与相应结果之间的逻辑关系。实践证明:运用上述方法能够较快地诊断和排除推土机工作装置液压系统的故障,提高机械工作的可靠性,为工程机械液压传动系统故障检测与维修提供一定的理论依据。     

容错控制在电力系统中的应用研究

在介绍容错控制基本思想的基础上,从容错控制的角度对提高电力系统可靠性的措施进行了分析,总结了电力系统中已有的用以提高可靠性的方法与客错控制之间的关系,综述了电力系统中容错控制方法的应用,分析了其面临的问题和将来的发展趋势,对容错控制在电力系统中的应用进行了展望.     

Numerical simulation to reliability analysis of fault-tolerant repairable system

In the traditional method for the reliability analysis of fault-tolerant system, the system structure is described by means of binary decision diagram (BDD) and Markov process, and then the reliability indexes are calculated. However, as the size of system augments, the size of state space will increase exponentially. Additionally, Markov approach requires that the failure and repair time of the components obey an exponential distribution. In this study, by combining dynamic fault tree (DFT) and numerical simulation based on the minimal sequence cut set (MSCS), a new method to evaluate reliability of fault-tolerant system with repairable components is proposed. The method presented does not depend on Markov model, so that it can effectively solve the problem of the state-space combination explosion. Moreover, it is suitable for systems whose failure and repair time obey an arbitrary distribution. Therefore, our method is more flexible than the traditional method. At last, an example is given to verify the method.     

Sliding mode robust fault-tolerant control for uncertain systems with time delay

Considering the modeling uncertainties and external disturbance, a kind of sliding mode robust H∞fault-tolerant control method for time delay system with actuator fault is proposed. The upper-bound of the uncertainties is considered as a known constant, while the upper-bound of the actuator fault is unknown. A sufficient condition for the existence of an integral sliding mode dynamics is given in terms of linear matrix inequality(LMI). A novel adaptive law is given to estimate the unknown upper-bound of faults. On this basis, a type of sliding mode robust H∞fault-tolerant control law is designed to guarantee the asymptotic stability and the H_∞ performance index of the system. Finally, the simulation on quad-rotor semi-physical platform demonstrates the reliability and validity of the method.     

具有VME总线的车载安全计算机MVB通信板卡

在研究多功能车辆总线MVB、轨道交通车载ATP安全计算机系统的基础上,开发了基于VME总线接口、2乘3取2冗余结构的MVB网络通信控制板,可靠地实现车载ATP安全计算机系统中MVB接口通信功能.在对比了几种冗余结构的基础上,建立数学模型,分析了系统的可靠性和安全性,并详述了VME总线Slave接口的设计及在3取2表决中的同步和容错技术,最后对通信板卡进行了安全测试,在满足IEC61375-1标准的同时,也实现了冗余容错机制,为车载安全计算机控制网络的进一步研究奠定基础.     

基于S注入法的自闭贯通线路故障定位系统

将S注入法和无线传输节点相结合，利用传感器网络的自组网功能以及高容错性构建了无线节点通信网络．提出了采用传感器网络技术的铁路自闭贯通线故障定位系统．该系统由信号注入装置、无线节点、开关站无线处理单元和智能故障信息处理系统构成．通过无线节点检测注入信号．智能故障信息处理系统接收无线节点传来的检测结果，并判断故障位置．注入信号的电源为恒流源，频率范围为220～320Hz．设计了并列方式和交错方式两种检测节点的布置方案．这两种方式均能满足信息传输可靠性的要求，但并列方式的系统可靠性比交错方式提高了2倍．该系统定位精度可根据需要调整．     

高速公路收费系统服务器容错技术研究

服务器容错技术是高速公路联网收费数据安全的重要保障。对双机热备技术和容错服务器技术进行系统原理的分析和多方面的对比可知,容错服务器性价比高,是高速公路服务器应用的最新趋势。     

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故障检测与隔离是保证组合导航系统容错性能的重要措施。本文针对车辆导航系统的可靠及安全性需求,分析了组合导航系统的传感器故障特性,建立了包含三个数据通路的车辆组合导航系统容错设计结构,提出了一种基于主成分分析的故障检测与隔离算法。该算法利用数据的相关关系,采用正常条件下的导航历史数据建立统计PCA模型,通过一定的统计量控制限检验新的导航数据样本相对于模型的背离程度实现故障检测,并根据不同数据通路的故障检测结果动态调整导航子系统的有效性因数,从而隔离故障造成的影响。仿真结果表明,该算法实现简单,能够有效实现对组合导航系统故障的检测与隔离。     

基于故障树的船舶电站可靠性、维修性研究

应用可靠性工程中的故障树分析法解决船舶大型复杂电气控制系统普遍存在的维修、管理难的问题,具有很强的使用价值．将故障树分析法应用于船舶电站自动控制系统,创建了船舶电站自动控制系统的故障树,编写出用户程序,完成对船舶电站自动控制系统故障树的定性、定量分析,编写出实用树、故障查找流程图等船舶电站自动控制系统维修、保养指南．     

Reliability analysis of electrical system of computer numerical control machine tool based on bayesian networks

The core of computer numerical control (CNC) machine tool is the electrical system which controls and coordinates every part of CNC machine tool to complete processing tasks, so it is of great significance to strengthen the reliability of the electrical system. However, the electrical system is very complex due to many uncertain factors and dynamic stochastic characteristics when failure occurs. Therefore, the traditional fault tree analysis (FTA) method is not applicable. Bayesian network (BN) not only has a unique advantage to analyze nodes with multiply states in reliability analysis for complex systems, but also can solve the state explosion problem properly caused by Markov model when dealing with dynamic fault tree (DFT). In addition, the forward causal reasoning of BN can get the conditional probability distribution of the system under considering the uncertainty; the backward diagnosis reasoning of BN can recognize the weak links in system, so it is valuable for improving the system reliability.     

基于事故树的铁路行车系统可靠度模糊评定方法研究

针对铁路行车系统,先采用事故树分析法对系统进行定性和定量分析,提出了两类情况下对影响系统可靠性的主次因素划分及其模糊评判权量的计算方法;再利用多层模糊综合评判方法对系统建立可靠度动态评定模型,针对各因素属性特点,提出了扩展评判集的概念和求解扩展评判矩阵的方法;通过提出扩展评判矩阵的收缩方法,得到收缩向量,给出了系统可靠度算式;对铁路行车追尾事故防护系统进行实例分析,分析表明该方法对系统的可靠度能够做出正确的判断.为铁路车务段行车安全提供了新思路,对加强车务段行车安全管理作业,保证铁路运输安全畅通具有重要意义.