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基于HMM与AIS混合模型的核动力设备故障诊断系统开发

作　者: 陈丽萍
导　师: 佘莉；戈玉华
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 核动力设备隐马尔可夫模型(HMM) 人工免疫系统(AIS) 故障诊断系统
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 98次
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内容摘要

本文以国防基础科研项目“核动力关键设备动态检测与故障分析技术研究”(项目编号:B0120060585)为基础,针对核动力设备具有系统复杂、可靠性要求极高、所积累的资料与故障样本少等特点,引入隐马尔可夫模型与人工免疫系统作为基本建模和识别工具,综合两者的优点,进行核动力设备状态监测与故障诊断,应用Visual C++开发出相应的核动力设备故障诊断系统。后期进行的大量实验验证了所开发系统的有效性、鲁棒性以及预报的实时性。本文主要研究内容如下:第一章介绍了课题的研究背景和核动力设备故障诊断研究的意义,对核动力设备故障诊断技术的研究现状进行了概括,介绍了论文的特色与创新;最后给出了本论文的主要研究内容,并给出了论文的总体框架。第二章对HMM和AIS的基本理论做了介绍,着重介绍了HMM和AIS的几种基本算法。研究了HMM和AIS在核动力设备故障诊断中的应用,并提出了一种改进的AIS算法。第三章在介绍基于HMM与AIS的核动力设备故障诊断系统架构的基础上,应用Visual C++开发了基于HMM与AIS混合模型的核动力设备故障诊断系统,并对系统软件结构和功能模块以及软件设计时的一些关键技术进行了说明。第四章通过实验对所开发的基于HMM与AIS的核动力设备故障诊断系统进行了验证,介绍了实验所用的装置及仪器,给出了具体的实验方案和一些典型的实验结果,并对实验结果进行了分析。第五章总结了全文的研究成果,并对今后的工作提出了展望。本项研究对于促进核动力设备状态监测与故障诊断技术的进步,对于保证核动力设备安全可靠地运行、提高国防战斗力都具有重要的理论意义和实际应用价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-16
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 核动力设备故障诊断国内外研究现状  9-12
  1.3 论文的特色与创新  12-14
  1.4 本文的主要工作  14-15
  1.5 本章小结  15-16
第2章 HMM 与 AIS 的基本理论与算法  16-36
  2.1 HMM 的基本概念  16-18
  2.2 HMM 的基本算法  18-23
  2.3 AIS 的基本概念  23-26
  2.4 AIS 的基本算法  26-31
  2.5 HMM 和AIS 在核动力设备故障诊断中的应用  31-35
  2.6 本章小结  35-36
第3章基于HMM 与AIS 的核动力设备故障诊断系统开发  36-60
  3.1 AIS/HMM 模型的核动力装置故障诊断系统的设计目标和原则  36-37
  3.2 基于HMM 与AIS 的核动力设备故障诊断系统架构  37-39
  3.3 核动力设备故障诊断系统软件总体设计  39-41
  3.4 核动力设备故障诊断系统软件模块  41-52
  3.5 软件设计的相关关键技术  52-59
  3.6 本章小结  59-60
第4章实验验证  60-67
  4.1 实验装置及实验仪器  60-62
  4.2 实验方案  62-63
  4.3 实验结果与分析  63-66
  4.4 本章小结  66-67
第5章结论与展望  67-69
  5.1 主要结论  67-68
  5.2 展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间的研究成果  73-74

基于HMM与AIS混合模型的核动力设备故障诊断系统开发

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