基于信息融合的执行器故障诊断研究

论文摘要

执行器是工业自动控制系统中的一个重要环节,无论多么复杂的自动控制系统,最后都归结到对执行器的控制上来。执行器故障往往对控制性能产生直接的影响,因此提高执行器本身的可靠性,及时发现其运行过程中存在的故障,是保障控制过程的稳定经济运行的基本要求。本文首先论述了多传感器信息融合的基本原理;介绍了控制系统故障诊断的方法及原理。然后分析了电动执行器的工作原理和执行器常见的故障,并分析了执行器内部线路图,在此基础上搭建了执行器故障诊断系统实验平台,完成了典型故障实验,获得了实验数据;最后提出了采用判别分析法对实验数据进行融合,并进行验证,证明了故障诊断系统的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景
• 1.2 本课题在国内外的研究概况
• 1.2.1 信息融合技术
• 1.2.2 故障诊断技术的发展
• 1.2.3 执行器的故障诊断
• 1.3 本文的主要内容
• 第二章 多传感器信息融合技术理论
• 2.1 信息融合技术的基本原理
• 2.1.1 信息融合技术的基本原理
• 2.1.2 信息融合的层次
• 2.1.3 信息融合的分类
• 2.2 多传感器信息融合算法
• 2.2.1 基于统计和估计的融合算法
• 2.2.2 基于信息论的融合方法
• 2.2.3 基于认识模型的融合方法
• 2.3 信息融合技术的应用
• 2.3.1 信息融合技术在军事上的应用
• 2.3.2 信息融合技术在民用工程领域中的应用
• 2.4 本章小结
• 第三章 控制系统故障检测与方法
• 3.1 故障的定义及分类
• 3.2 控制系统故障诊断的方法
• 3.2.1 基于解析模型的方法
• 3.2.2 基于知识和智能计算的方法
• 3.2.3 基于数据驱动的方法
• 3.3 最小二乘法、判别分析法
• 3.3.1 最小二乘法基本原理及数据拟合
• 3.3.2 判别分析法的功能和原理介绍
• 3.4 线性拟合在实验数据中的应用
• 3.5 小结
• 第四章 电动执行器故障分析和故障实验
• 4.1 引言
• 4.2 电动执行器基本原理
• 4.2.1 电动执行器工作原理
• 4.2.2 电动执行器主要特性参数
• 4.2.3 执行器增益故障的描述
• 4.3 执行器故障分析
• 4.3.1 执行器典型故障分析
• 4.3.2 执行器线路分析
• 4.4 电动执行器典型故障实验
• 4.4.1 实验测点的选取
• 4.4.2 电动执行器故障实验平台
• 4.4.3 电动执行器典型故障实验
• 4.4.4 电动执行器实验数据分析
• 4.5 小结
• 第五章 电动执行器典型故障诊断系统
• 5.1 电动执行器的故障诊断系统
• 5.2 电动执行器典型故障诊断
• 5.2.1 数据预处理
• 5.2.2 电动执行器恒增益故障的诊断
• 5.2.3 电动执行器正常情况、恒偏差、死区太大故障诊断
• 5.3 执行器典型故障诊断系统的建立
• 5.3.1 单片机数据采集系统
• 5.3.2 诊断决策
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文工作
• 6.2 论文后续工作及展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况