fta与petri网在动车组牵引系统故障诊断中的应用研究

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1、天津大学硕士学位论文FTA与Petri网在动车组牵引系统故障诊断中的应用研究ResearchontheapplicationofFTAandPetriinthefaultdiagnosisoftheEMUtractionsystem学科专业：机械工程作者姓名：叶世凤指导教师：陈东祥教授企业导师：林汉元高级工程师天津大学机械工程学院二零一五年十二月中文摘要牵引系统作为高速动车组最为关键的系统之一，在保障动车组运行的安全与可靠性方面起着至关重要的作用。实际数据显示，牵引系统故障是高速动车组故障中的易发故障，因而亟需深入研究其故障原因并对其故障进行诊断

2、与分析。然而，动车组牵引系统的故障模式复杂多变，且其故障难以被诊断、预测与预防，从而导致传统的故障分析方法无法满足需求。因而，探求一套能够清晰描述故障信息并准确判断故障原因的故障诊断分析法，对于研究牵引系统的运用和维修具有十分重要的意义。本文介绍了牵引系统的结构以及工作原理，并根据中国南车提供的故障记录对系统故障信息进行梳理与整合，从而得出牵引系统各个部件的故障模式。应用故障树分析方法，结合牵引系统的故障模式，建立以牵引系统工作失效为顶事件的故障树模型并进行了一定的分析。应用Petri网对所得到的牵引系统的故障树模型进行简化，然后采用关联矩阵的方

3、法对Petri网所得到的简化模型进行最小割集的求解。进一步应用Petri网研究牵引系统故障的动态传播和诊断过程，并根据实际数据验证了Petri网分析方法的正确性。最后本文设计开发一套高速动车组牵引系统故障的诊断分析系统，并实现牵引系统结构模块、故障信息管理模块、故障诊断分析系统等功能模块。关键词：牵引系统；故障树分析；Petri网；故障诊断IAbstractTractionsystemisoneofthemostimportantsystemsinhighspeedEMU,anditplaysanimportantroleinensuringsa

4、feandreliableoperationofEMU.ThepracticaldatashowthattractionsystemfaultisthecommontroublesintheEMUfaults,soitisurgenttofurtherstudythecauseofthefaultanddiagnoseandanalyzethefault.However,thefailuremodeofEMUtractionsystemiscomplex,anditishardtofaultdiagnosis,predictionandpreve

5、ntion,whichleadstothetraditionalfaultanalysismethodcan’tmeetthedemand.Therefore,itisveryimportanttostudytheapplicationandmaintenanceofthetractionsystemintheresearchofthefaultdiagnosismethodwhichcanclearlydescribethefaultinformationandaccurateassessmentandfaultdiagnosis.Thisar

6、ticleintroducesthestructureandworkingprincipleofthetractionsystem,andthefaultinformationofthesystemisdescribedandintegrated,andthenthefailuremodeofthetractionsystemisobtained.Combiningwiththefailuremodeofthetractionsystem,faulttreeanalysismethodisusedtoestablishthefaulttreemo

7、delofthetractionsystemfailureworkasthetopeventandsomeanalysis.ThenPetrinetisusedtosimplifythefaulttreemodelofthetractionsystem.Petrinetisalsousedtosolvetheminimalcutsetofthesimplifiedmodel.ThedynamictransmissionanddiagnosisoftractionsystemisstudiedbyusingPetrinet.Thecorrectne

8、ssofPetrinetanalysismethodisverifiedbytheactualdata.Finally,thispape