智能故障诊断技术在遥测装备中的应用研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文智能故障诊断技术在遥测装备中的应用研究硕士研究生：李中伟指导教师：李芃副教授学科、专业：控制理论与控制工程论文主审人：陈明杰副教授哈尔滨工程大学2013年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文智能故障诊断技术在遥测装备中的应用研究硕士研究生：李中伟指导教师：李芃副教授学位级别：工学硕士学科、专业：控制理论与控制工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2012年12月论文答辩日期：2013年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C

2、:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonIntelligentFaultDiagnosisTechniqueofTelemeteringEquipmentCandidate:LiZhongweiSupervisor:AssociateProfessor．LiPengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ControlTheoryandControlEngineeringDateofSub

3、mission:Dec.2012DateofOralExamination:Mar.2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承

4、担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后

5、即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日智能故障诊断技术在遥测装备中的应用研究摘要随着遥测装备不断向高性能、高集成、高自动化的方向发展，其出现的故障更加复杂且种类繁多。此外，遥测装备的故障原因和现象间存在多对多的非线性映射关系，所以现在遥测装备的故障复杂且更加难以诊断。以往的诊断手段无法保证诊断要求。因此，需要研究并建立一套遥测装备智能故障诊断系统。本文以遥测装备综合保障为背景，以实用、便捷为目标，以故障树、专家系统、神经网络和虚拟仪

6、器测试诊断技术为基础，构建了基于PXI总线的遥测装备智能故障检测诊断平台。论文首先在分析遥测装备结构原理及故障特性的基础上，研究了智能故障诊断方法，对遥测装备的故障模式及测试点的配置原则进行了研究，分析了功能原理，设计了基于虚拟仪器的遥测装备智能故障诊断系统总体构成。其次，对基于故障字典和故障树法的专家系统诊断进行了研究。设计了诊断系统的故障字典，建立了故障树模型，详细阐述了基于规则的诊断专家系统的基本原理，各个部分的组成和功能。采用了将故障树分析法与基于规则的诊断专家系统相结合的方法，通过故障树技术来获取专家系统

7、所需的知识。构建了遥测装备下变频器故障树模型，设计了智能故障诊断专家系统功能模块构成，以遥测下变频器为例进行了故障推理。再次，对基于BP神经网络的智能故障诊断方法和技术进行了研究。针对故障征兆一原因非线性复杂映射关系和自主学习能力，本文引入神经网络方法，详细阐述了BP神经网络的原理及其结构，研究了BP神经网络的结构模型和学习训练的过程并将其到遥测装备的故障诊断中。基于神经网络方法建立了遥测装备故障诊断的神经网络模型，以遥测下变频器故障为例进行了仿真研究，建立了遥测下变频器故障现象和故障原因的样本数据，利用MATLA

8、B编写的神经网络程序对样本数据进行训练，得到了训练的仿真数据及误差曲线，并通过测试样本数据验证了神经网络故障诊断的正确性。最后，研究了基于虚拟仪器的遥测装备故障诊断系统的硬件构成及软件设计。基于PXI系统，选取与遥测装备测试对应的虚拟仪器模块实现系统硬件架构。利用LabVIEW和SQLserver设计了智能故障诊断系统的信息数据库。对系统的软件构成模块分别进