基于云理论的控制系统监测与诊断方法的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于云理论的控制系统监测与诊断方法的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：侯金芬关守平教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学控制理论与控制工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：李鸿儒徐林、刘念东北大学2014年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringResearchofControlSystemMonitoringandDiagnosticsBasedonCloudThe

2、oryByHouJinfenSupervisor：ProfessorGuanShoupingNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本文声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本文为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=t思。学位论文作者签名：惨日期：20I争．乡．以学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定

3、：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年一学位论文作者签名：缁签字日期：≥。f9．‘．馏导师签名：签字日期：万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于云理论的控制系统监测与诊断方法的研究摘要在现代工业生产过程中，经过一段时间的运行后，控制回路往往会偏离最初设计时的性能指标，有时可能会严重恶化。若不及时的监测到其性能下降并采取有效措施修复控制器，将降低控制系统所产生的经济效益。

4、近年来，控制系统性能评估与诊断的研究成为控制界的研究热点。本文从控制系统中的不确定性出发，引入了李德毅院士提出的云理论来表达系统中的不确定性，充分利用了信息的随机性和模糊性，实现定性与定量之间的映射。基于云变换(和层次分析法)实现评估功能，使结果更加直观。诊断方面将云模型与传统的关联规则技术相结合，给出一种新的故障诊断的方法，实现基于云理论的控制系统的监测与诊断。本文研究工作包括：(1)综述了控制器性能评估和故障诊断领域的研究现状，性能评估方法和故障诊断方法的发展趋势。(2)系统的介绍了云理论的历史、研究现状及发展趋势，阐述了云理论的基本概念、生成方法和一

5、些基本运算。(3)将云理论应用在复杂的控制系统中。引入“多维云”的概念，将每个控制回路都用一维云模型表示，然后合成为多维云，通过多维的待测云与标准云比较，计算出相似度系数，从而得出系统的性能评估结果。通过仿真证明该方法的有效性。(4)在云理论的基础上引入层次分析法，更加合理地构建了系统的功能层次；通过云模型对指标相对值和评价集进行表示的方法更易于对系统中包含的不确定性信息进行有效处理，具有更为广泛的实际应用范围。(5)将云模型与传统的关联规则技术相结合，给出了云关联规则的定义、挖掘方法与提取算法，提出了基于云关联规则的故障检测方法，并对气动执行器进行了实例

6、仿真。研究结果表明，基于云关联规则的气动执行器故障检测与诊断方法具有良好的可靠性和稳健性，能够较好地处理检测与诊断中的模糊性和随机性问题，并且该方法在故障检测方面也有较好的及时性。关键词：性能评估；故障诊断；云理论；层次分析法；云关联规则一II—万方数据东北大学硕士学位论文hbstractResearchofControlSystemMonitoringandDiagnosticsBasedonCloudTheoryAbstractIndustrialprocesscontrollerscan’tachievethedesignperformanceand

7、evenseriouslydeteriorateafteralongtimerun．Withouttimelymonitoringofperformanceandtakeeffectivemeasurestorepairthecontroller,itwillreducetheeconomicefficiencyofthecontrolsystem．Inrecentyear,theresearchofcontrolperformanceassessmenthasattractedincreasingattention．Thisthesisfromtheun

8、certaintyinthecontrolsystemstarti