【摘 要】
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近年来因电子系统的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诊断与健康管理的“视情维修”,以此避
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近年来因电子系统的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诊断与健康管理的“视情维修”,以此避免传统的“定时维修”或“事后维修”造成的损失。因此电子系统的故障诊断和健康管理(PHM)研究近些年引起了国内外科研人员的极大兴趣,目前国内外学者在这方面的研究成果较少,因此电子系统的PHM技术将是今后研究的重点。PHM核心技术主要包括状态监测、故障诊断以及状态预测等几方面的内容,本论文主要以经纬仪电源系统为对象,进行了以下研究工作:(1)以开放体系结构OSA-CBM模型为依据,整体分析了健康管理系统的框架、需求、功能模块以及关键技术。(2)针对具体的经纬仪电源系统,比较多种特征提取算法后,选取改进LDA算法对电源电压进行特征提取,并将其与CHMM诊断算法结合,实现了对电源系统的状态监测以及故障诊断。(3)通过分析基于LS-SVM的时间序列预测方法及算法流程,并就其超参数优化问题提出了基于多级网格搜索和遗传算法的两种超参数优化方法,通过实验对比其性能。然后结合HMM良好的故障识别能力,提出了LSSVM-HMM预测方法,通过实验验证了其有效性。(4)基于前面章节所阐述的理论方法,根据具体合作项目的经纬仪健康管理需求,基于SQL SEVER 2008 R2数据库与VS2005开发平台开发实现了经纬仪电源设备健康管理系统,完成了数据获取、数据处理、数据存储、状态监测、故障诊断、故障预测及操作界面等功能。本论文实现的经纬仪电源系统健康管理软件的各模块之间耦合性低,有助于将来作为原型系统进一步扩展健康管理系统软件。
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