文档介绍：摘要近年来因电子系统的关键模块或元件故障而引起的灾难性事故时常发生,导致大量的人力、物力与财力的损失,各国政府迫切需要能够对电子系统开展基于故障预测与健康管理的“视情维修源吮苊獯场岸ㄊ蔽的维修过剩或“事后维修斐傻木薮笏鹗АS捎谌狈Χ缘缱酉低匙刺既返呐卸虾徒】捣治觯从安全角度对电子系统进行了大量不必要的维修,导致运行成本大大提高,电子系统已故障后再进行维修往往已经造成不可挽回的损失。视情维修由于后勤保障规模小,经济可承受性好以及可避免重大事故等显著优势而具有良好的前景,它要求对电子系统的故障能够尽早监测和识别,以及具备对电子系统的健康进行管理、状态进行预测的能力。传统的故障诊断技术已经不能满足实际需要,正是基于这个原因,电子系统的故障预测和健康管理/,研究近些年引起国内外科研人员的极大兴趣。目前国内外学者在这方面已获的研究成果很少,尤其国内的研究才刚刚起步,因此电子系统的际踅墙窈笱芯康闹氐恪诵募际踔饕0ㄗ刺嗖庥虢】倒芾砑际酢⒛?榛蛟<豆收险锒霞状态预测等几个方面的内容,基于上述原因,论文主要研究工作有:缱酉低车淖刺嗖庥虢】倒芾硌芯俊W刺嗖庥虢】倒芾硎蔷龆ǖ缱酉统是否维修的前提,占据非常重要的地位。由于电子系统此时尚未出现明显故障,要想尽早监测出早期故障并估计系统的健康状况,状态特征的提取是非常关键的。不同的电子系统表现的特征各异,采取的特征提取法就不一样。本论文分别以某模拟电路砑虻サ缱酉低和某型雷达发射机砀丛拥缱酉低为例,对前者采取线性辨别分析,提取其状态特征,对后者采取小波技术提取其状态特征,并与基于隐马尔可夫模型琀嘟岷希渲卸岳肷⒁矶煞蚰P蜕杓屏烁慕难盗匪惴ā作为状态监测器计算未知状态的距离,成功实现把微弱变化的早期故障过程转化为明显变化的距离,并用之来评价电子系统的健康状况,为视情维修提供依据。解决“是否维修缱酉低车哪?榧豆收险锒涎芯俊H舻缱酉低承枰N蓿笮偷缱酉低车其组成模块间存在错综复杂的关系,难以了解其故障传播机理。尤其是对故障树
或多信号模型很难建立的复杂电子系统,贝叶斯网络更是具有无可代替的优势,可通过结构学****来实现对“黑盒子低车墓收辖#问袄词迪止收隙ㄎ弧本论文提出了一种新的结构学****算法,在离散粒子群算法中嵌入交叉和变异的操作,实验验证了该算法具有良好的学****精度和效率,为贝叶斯网络应用在复杂电子系统的故障诊断提供了可能,并以某型雷达发射机为例,给出了详细的设计步骤并实验验证了贝叶斯网络在复杂电子系统模块级故障诊断中的有效性。解决“故障在哪里”。缱酉低车脑<豆收险锒涎芯俊5备荒?榛虮讣蛔闶保ㄎ坏降缱系统的早期故障元件是必须的,对此本论文提出基于際的电路系统元件级故障诊断方法,并对牟蛔闾岢龈慕胧=ǜ梅椒ㄓ隑缂捌渌方法作了比较,实验验证该方法具有最佳故障识别能力,并对牟问⒗型及结构选择进行了详细的实验分析。针对单类故障特征包含信息有限的特点,本论文还设计了特征级融合的故障诊断法,通过提取多类特征,利用擅钍现多类特征的降维融合,并将魑9收戏掷嗥鳌J笛檠橹じ梅椒ㄌ峁┝吮任一单类特征与岷虾蟾叩墓收鲜侗鹇省=饩觥肮收鲜鞘裁。缱酉低车淖刺げ庋芯俊H舻缱酉低巢恍枰N奘保げ庀低车淖刺是必要的。状态预测是比故障诊断更高级的监测技术,是利用电子系统的历史信息实现对系统未来的状态和趋势作出估计以防灾难性故障的发生。本论文以某型雷达发射机和某电路系统为例,通过分析其关键测试信号的特点设计了改进的灰色预测模型,其中利用新陈代谢法使模型参数在线改变,采用粒子群算法选择最佳预测维数。实验结果证明,该预测模型具有良好的预测精度和预测性能。解决“何时会故障关键词:状态监测,故障诊断,隐马尔可夫模型,贝叶斯网络,线性辨别分析摘要Ⅱ
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第一章绪论论文研究背景随着现代电子系统与科学技术的迅速发展,现代电子系统日趋大型化和复杂化,功能越来越多、结构也越来越复杂,因电子系统故障停止而造成的损失也将会大大增加。近年来,因关键电子设备故障而引起的灾难性事故时有发生,例如【浚年拢拦娜锏汉说缯居捎诖砦笈卸虾筒僮鳎贾潞朔从Χ讯研狙现损坏,放射性物质泄漏,造成了几十亿美元的经济损失,而且引起居民的示威游行抗议,迫使国会出面干预调查。年眨拦教旆苫疤粽秸号的空中爆炸事件,导致詈皆比ú坑瞿眩芗扑鹗Т诿涝!月日,前苏联切尔诺贝利核电站的大量放射性元素外泄事件,余人死亡,几万居民撤离,损失达亿美元,并且污染波及周边各国。年日,美国航天飞机“哥伦比亚’’号的空中解体事件,导致詈皆比ú坑瞿眩苯泳损失达亿美元。年眨拦⒓幽么蠓⑸竺婊5缡鹿剩芡损失达亿美元。我国因机械系统故障导致的灾难性事故也有发生,产生的损失非