学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于模糊有色Petri网的故障诊断方法

作　者: 张丹
导　师: 叶阳东
学　校: 郑州大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: Petri网 故障诊断 模糊有色Petri网 不确定性 通用性
分类号: TP301.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


故障诊断技术是降低事故风险、提高系统可靠性、保证系统正常运转的重要方法。然而,随着系统规模的日趋庞大,其结构的复杂性也越来越高,当系统出现故障时,伴随出现的征兆信息也蕴含了诸多不确定性因素,这些都是故障诊断中需要解决的难点问题。信号分析技术、解析模型技术和人工智能技术的快速发展将故障诊断技术逐步带入崭新的阶段。Petri网以其强大的建模和分析能力在故障诊断领域得到了广泛应用。本文在Petri网理论的基础上,提出了一种故障诊断新方法。针对已有Petri网模型在故障诊断问题中表现出模型结构复杂、规模庞大以及故障征兆信息伴随不确定性的问题,提出一种模糊有色Petri网模型,该模型将同类库所和变迁归并,减少库所与变迁的数量,简化模型的复杂度使网的规模降低,并在托肯的颜色属性中加入置信度属性,设定变迁阈值和弧函数,以此描述模糊信息,解决部分故障征兆信息不确定性问题。基于模糊有色Petri网模型提出故障诊断方法,该方法适用于一类根据故障征兆信息进行推理的故障问题,尤其针对结构复杂的系统故障,将故障征兆信息分类后作为输入,诊断的故障状态作为输出,设定三类变迁的触发规则包括分析、诊断和整合限制模型的状态标识演变,按照故障诊断步骤依次对故障信息进行分层处理,求解最终诊断结果。本文提出的方法由于对基本Petri网进行折叠并加入模糊因素,模型结构简单,规模小,可以解决故障诊断中运用单一基本Petri网方法不能解决的模型结构复杂、规模大和故障信息不确定性的问题。仿真实验中,分别以铁路信号设备故障与输电网故障为应用实例,通过分析各自的信号特点建立了适用于上述系统的模型,实验结果验证了该方法的有效性和正确性。由于实验所涉及的实例分属不同的领域,故障诊断过程所运用的参数也有较大差异,因此本文提出的方法是一种基于故障征兆信息进行诊断的适用性较强的方法。实验结果表明：该模型语义表述能力较强,建立的模型结构简单,规模较小且模型不易受系统结构改变的影响,因此具有较强的适应性,此外,托肯中的置信度属性和弧函数的设定还解决了部分信息缺失或存在误差等情况下模型对某些不确定性问题的处理。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究背景及现状  9-12
  1.2 本文工作概述  12-13
  1.3 本文内容与结构  13-15
2 相关知识介绍  15-26
  2.1 Petri网理论  15-20
    2.1.1 基本Petri网  16-17
    2.1.2 模糊Petri网  17-18
    2.1.3 有色Petri网  18-20
  2.2 模糊理论  20-22
    2.2.1 模糊子集与隶属函数  21
    2.2.2 模糊关系和模糊矩阵  21-22
  2.3 故障诊断  22-25
    2.3.1 故障诊断的定义  22-23
    2.3.2 故障的特性  23
    2.3.3 故障正向发生与反向诊断  23-25
  2.4 本章小结  25-26
3 模糊有色Petri网故障诊断模型  26-36
  3.1 模型的基本思想  26-29
  3.2 模型的定义  29-33
    3.2.1 托肯的含义及定义  30-31
    3.2.2 起始库所与目标库所  31
    3.2.3 变迁的触发规则  31-33
  3.3 诊断模型的建立与分析  33-34
  3.4 本章小结  34-36
4 应用及仿真实验  36-49
  4.1 铁路车站信号设备故障诊断应用实例  36-38
    4.1.1 问题描述  36-37
    4.1.2 诊断模型的建立与实例分析  37-38
  4.2 输电网故障诊断应用实例  38-45
    4.2.1 问题描述  38-40
    4.2.2 信息的分类与模型的建立  40-42
    4.2.3 7元件实例  42-44
    4.2.4 32元件实例  44-45
  4.3 实验结果分析  45-47
    4.3.1 模型性能分析  46-47
    4.3.2 模型适应性分析  47
  4.4 本章小结  47-49
5 总结与展望  49-51
  5.1 本文工作总结  49-50
  5.2 下一步工作展望  50-51
参考文献  51-54
致谢  54-55
个人简历及硕士期间发表的学术论文  55

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 八作动器隔振平台的六自由度容错控制研究,TB535.1
  3. 小型望远镜防抖系统的设计与工程实现,TH743
  4. 基于PCA-SVM的液体火箭发动机试验台故障诊断算法研究,V433.9
  5. 移动计算环境下检查点技术研究与Petri网建模,TP301.1
  6. 离散切换系统稳定性分析及控制器设计,TP13
  7. 基于支持向量机的故障诊断方法研究,TP18
  8. 三容水箱系统故障诊断算法研究,TP277
  9. 随机时滞系统的稳定性分析与鲁棒控制器设计,TP13
  10. 时滞系统的稳定性分析,TP13
  11. 水上交通安全保障系统的关键技术研究,U698
  12. 信息规避研究,G201
  13. 基于逻辑Petri网的Web服务组合建模与分析,TP393.09
  14. RTAD-CMDMDES的总体设计和系统开发,U279.3
  15. 基于模糊神经网络的设备故障诊断专家系统,TP183
  16. 基于支持向量机的故障诊断研究,TH165.3
  17. 转型时期的社会焦虑研究,C912.6
  18. 两类不确定系统基于网络的鲁棒滤波,O231
  19. 混凝土泵液压系统故障诊断方法研究,TU646
  20. 基于数据融合技术舞台故障诊断方法的研究,TP18
  21. 雷达电路板故障诊断系统硬件集成的研究与设计,E933.6

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 理论、方法 > 自动机理论
© 2012 www.xueweilunwen.com