文档介绍：中图分类号:
论文编号:10006SY0603550
硕士学位论文
基于定性/定量混合模型的
故障诊断方法研究
作者姓名
学科专业导航、制导与控制
指导教师
培养院系自动化科学与电气工程学院
Research on Fault Diagnosis Methods based on the Qualitative/Quantitative Hybrid Model
A Dissertation Submitted for the Degree of Master
Candidate:Zhang Xiaogong
Supervisor:Prof. Ren Zhang
School of Automation Science & Electric Engineering
Beihang University, Beijing, China
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学位论文作者签名: 日期: 年月日
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保密学位论文在解密后的使用授权同上。
学位论文作者签名: 日期: 年月日
指导教师签名: 日期: 年月日
摘要
故障诊断技术是实现航天器安全性和高可靠性要求的重要技术之一。本文在中国空间技术研究院空间智能控制技术国防科技重点实验室基金项目“基于定性/定量混合模型的快速故障诊断方法研究”的资助支持下,以航天器姿态控制系统为对象,对基于定性/定量混合模型的故障诊断方法进行了研究,开展了以下几方面的工作。
对航天器故障诊断技术的发展进行了回顾,综述总结了当前针对航天器控制系统的各种定性诊断方法和定量诊断方法,以及在定性/定量混合故障诊断方面已经开展的一些工作。
研究分析了航天器控制系统的各种故障模式,包括对各种敏感器和执行机构的定性和定量分析,并且对故障的产生机理和故障征兆的传播机理进行了研究。
研究了航天器控制系统故障诊断的定性/定量混合建模方法。通过对故障信息的分类规划以及对定性/定量互补转化关系的分析,给出了航天器控制系统故障信息的定性/定量描述,较好的实现了对航天器定性/定量混合知识模型的认识和理解。利用模糊逻辑的思想给出了定性/定量相结合的新机制,提出了定性/定量混合建模方法,给出了航天器控制系统故障信息的定性/定量混合模型。
针对基于定性/定量混合模型的故障诊断方法进行了研究。在建立了航天器控制系统定性/定量混合模型的基础上,给出了基于这种混合模型的故障诊断系统结构。并基于这种模型,通过采用定性仿真和奇偶空间法相结合以及知识推理和奇偶空间法相结合的定性/定量混合故障诊断方法,对航天器控制系统进行故障诊断,仿真实验验证了方法的有效性。最后引入信息素的思想,给出了对定性/定量故障诊断结果的统一处理方法。
关键词:航天器控制系统,故障诊断,定性定量混合模型,定性仿真,知识推理,奇偶空间法
Abstract
Fault diagnosis technology is one of the most import technologies achieving the requirements of spacecraft’s safety and reliability. Under the funding support of the project “Research on the Fast Fault Diagnosis Methods based on the Qualitative/Quantitative Hybrid Model”of national laboratory of space intelligent control of China Academy of Space Technology, the fault diagnosis method based on the qualitative/qu