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《中北大学》 2010年
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基于多源信息融合的发动机故障诊断研究

严莉  
【摘要】: 发动机作为一种典型的往复动力机械,结构复杂决定了其故障呈现出复杂性和多样性的特点,运行环境、系统噪声及传感器精度等带来的不确定性因素的影响,导致发动机故障诊断准确率降低,多源信息融合为解决发动机本身结构复杂及这些不确定因素带来的问题提供了一条新的途径。在此背景下,本文研究了基于多源信息融合的发动机故障诊断。 本文首先介绍了发动机故障诊断的国内外研究现状及典型方法,以及将多源信息融合技术应用到发动机故障诊断中的必要性和可行性。 其次重点描述了多源信息融合的三种典型方法:D-S证据理论、模糊集合理论、人工神经网络。由于传统BP神经网络存在局限性,本文将多种改进方法应用到发动机故障诊断中,将输出结果进行比较,验证了共轭梯度法改进BP神经网络的优越性;为了避免单一传感器带来的信息不准确性,将改进BP神经网络和D-S证据理论相结合进行决策层融合的发动机故障诊断,大大提高了诊断结果的可信度。 最后针对D-S证据理论无法解决证据冲突问题,采用加权证据理论;由于主观确定隶属函数具有一定的困难,将改进BP神经网络和模糊集合理论相结合进行决策层融合的故障诊断。对比这几种方法的融合结果,可以看出改进BP神经网络和D-S证据理论相结合的方法诊断结果更加准确,但是计算量比较大。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK407

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 田静宜;基于粗糙集和神经网络的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2011年
2 张杰;基于多源信息融合的航空发动机健康诊断技术研究[D];沈阳航空航天大学;2012年
3 由丽媛;基于信息融合的柴油机故障诊断技术研究[D];大连海事大学;2012年
4 张劲伟;信息融合技术在乳化器故障诊断中的应用[D];杭州电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 孙红辉;张振仁;姚良;;基于神经网络信息融合的柴油机故障诊断[J];机电工程技术;2005年12期
2 周轶尘,彭勇;发动机缸盖系统振动特性研究[J];内燃机学报;1988年01期
3 刘世元,杜润生,杨叔子;小波包改进算法及其在柴油机振动诊断中的应用[J];内燃机学报;2000年01期
4 史绍熙,刘双喜,宁智;带间隙副的曲柄-连杆机构中的混沌现象[J];内燃机学报;2000年02期
5 何永勇,钟秉林,黄仁;故障多征兆域一致性诊断策略的研究[J];振动工程学报;1999年04期
6 伍学奎,陈进,周轶尘;基于小波包变换的内燃机气阀漏气诊断方法[J];振动工程学报;2000年02期
7 耿遵敏,程德林,宋孔杰;190柴油机故障振动诊断的研究与应用[J];振动工程学报;1995年01期
8 沈毅,刘宜平,刘志言;模糊神经网络在多传感器故障检测与诊断中的应用[J];中国机械工程;2001年10期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 吴振锋;基于磨粒分析和信息融合的发动机磨损故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 王志鹏;基于信息融合技术的故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2001年
3 李宏坤;基于信息融合技术船舶柴油机故障诊断方法的研究与应用[D];大连理工大学;2003年
4 陈理渊;多传感器数据融合及其在电机故障诊断中的应用研究[D];浙江大学;2005年
5 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
6 张冀;基于多源信息融合的传感器故障诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔飞;针对汽车发动机的故障诊断方法研究[D];吉林大学;2005年
2 彭志凌;基于信息融合的齿轮箱故障诊断技术研究[D];中北大学;2006年
3 赵鹏;基于信息融合技术的航空发动机故障诊断[D];西北工业大学;2007年
4 苗君明;基于神经网络的汽车发动机智能故障诊断研究[D];沈阳航空工业学院;2006年
5 赵文涛;基于多源交通信息的数据融合技术及其应用研究[D];上海交通大学;2007年
6 冯志红;基于多源信息融合的模拟电路故障诊断研究[D];天津工业大学;2008年
7 刘召广;基于数据融合的发动机故障诊断系统研究[D];武汉科技大学;2008年
8 高晓清;基于多传感器信息融合的柴油发动机故障诊断研究[D];中北大学;2008年
9 卜荣飞;基于多传感器融合的机器人嗅觉感知系统[D];河北工业大学;2007年
10 向阳辉;基于信息融合技术的旋转机械故障诊断研究[D];中南大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓勤;若干个不同部件并联可修系统可用度的研究[J];阿坝师范高等专科学校学报;2005年03期
2 刘青峰;尹久仁;;神经网络智能诊断技术在混凝土结构中的理论实现与展望[J];四川建筑科学研究;2007年01期
3 张潞;汪洋;;土木工程健康监测无线测试信号同步性研究(Ⅰ)[J];四川建筑科学研究;2010年05期
4 张潞;汪洋;;土木工程健康监测无线测试信号同步性研究(Ⅱ)[J];四川建筑科学研究;2010年06期
5 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
6 刘晓明;刘顺波;王向丽;;阵地监控系统常见故障分析与解决[J];安防科技;2007年02期
7 陈跃东,郎朗;用FUZZY-PID控制器实现控制参数的自整定[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
8 余丙荣;周明龙;李玲纯;;基于遗传算法的WANN的汽车发动机故障诊断分析[J];安徽工程大学学报;2011年01期
9 田丽;高来鑫;王静;王蒙;邓阅;;基于RS-ANN的汽车发动机故障诊断分析[J];安徽工程大学学报;2011年03期
10 张艳辉;郭学东;曹健;;基于风载激励下桥梁结构模态参数识别[J];辽宁科技大学学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛草原;陈奎孚;;玉米植株抗倒折能力综合测试[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 刘杰;何云峰;史自强;赵文君;;基于模糊自整定PID参数的冷库温湿度控制[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
3 刘士荣;何文波;;基于强跟踪粒子滤波器的非线性系统故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 胡文金;周东华;;基于输入等价干扰的DC-DC变换器自适应控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 王树彬;黄鹤;韩笑冬;王执铨;;一种基于细化故障的容错控制设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 杜奕;迟毅林;伍星;;信息融合在设备监测和故障诊断中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 谭琳;文成林;;一种基于多模式的故障检测方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 刘建邦;赖旭芝;吴敏;陈鑫;;嵌入式遥操作机器人系统设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 杜健;费保俊;刘颖;潘高田;姚国政;;基于神经网络的导航装备维修能力评估研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
10 王军威;李国禄;王海斗;徐滨士;;滚动接触疲劳试验机的研究现状[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李高云;大型船舶航向/航迹智能容错控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈为真;大型结构振动信号处理与模态参数识别研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
6 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 吕宁;基于数据驱动的故障诊断模型及算法研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
8 周子冠;电网多数据源在线诊断方法研究[D];中国电力科学研究院;2010年
9 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
10 岑健;基于人工免疫系统的机组复合故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔树新;可重构动态集成测量方法研究[D];河南理工大学;2010年
2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
4 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
5 宋清华;Delta算子描述的不确定时滞系统鲁棒容错控制[D];郑州大学;2010年
6 赵国卿;基于全矢谱的旋转机械轴振与瓦振关系研究[D];郑州大学;2010年
7 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
8 赵培君;奇异系统的故障诊断和最优容错控制[D];郑州大学;2010年
9 王晓换;基于粗糙集和神经网络的故障诊断虚拟系统的研究[D];郑州大学;2010年
10 樊碧波;基于全矢谱的故障预测关键技术研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程玉胜;Rosetta实验系统在机器学习中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年02期
2 蔡莉;胡学钢;;一种基于依赖度的决策表属性约简算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年01期
3 王自营;邱绵浩;安钢;王凯;;基于自适应助推算法的集成支持向量机在柴油机故障诊断中的应用[J];兵工学报;2009年10期
4 刘准钆;程咏梅;潘泉;苗壮;;多传感器冲突信息的加权融合算法[J];传感技术学报;2009年03期
5 曲晓慧;郑利庆;安钢;;基于粗糙集理论的机械状态监测与故障诊断[J];测试技术学报;2009年02期
6 郭西进;孙爱进;许允之;;基于加权证据理论的异步电机故障诊断研究[J];大电机技术;2012年01期
7 王金东;王巍;李宏灿;赵海洋;;信息融合技术在电机定子绕组故障诊断中的应用[J];电机技术;2008年04期
8 王珍,马孝江,李吉,李宏坤;基于局域波法和K-L信息量的柴油机故障诊断方法[J];大连理工大学学报;2003年04期
9 周竹生,陈灵君,张赛民;VB实现对MATLAB程序的调用[J];电脑开发与应用;2004年05期
10 王俊松;李建林;;D-S证据理论改进方案综述[J];信息化研究;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 郑建宁;;设备故障诊断技术的经济价值[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吴文杰;基于信息融合的航空发动机故障诊断方法[D];电子科技大学;2011年
2 鲁峰;航空发动机故障诊断的融合技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 赵熙临;基于信息融合的电力系统故障诊断技术研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵大伟;数据融合技术在球磨机料位检测中的应用[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 李丹;神经网络信息融合故障诊断方法及其在输油管道中的应用[D];河北科技大学;2011年
3 梅杰;基于人工神经网络的旋转机械故障诊断专家系统[D];武汉理工大学;2011年
4 尹保明;小波神经网络故障诊断方法及其在变频调速系统中应用研究[D];河南理工大学;2011年
5 范志鹏;基于小波与聚类分析相结合的旋转机械的故障诊断[D];江西理工大学;2011年
6 李冲祥;神经网络和证据理论集成的数据融合故障诊断方法研究[D];燕山大学;2003年
7 马树华;模糊积分及其在多分类问题中的应用[D];河北大学;2005年
8 赵鹏;基于信息融合技术的航空发动机故障诊断[D];西北工业大学;2007年
9 王肖霞;冲突证据合成规则的研究[D];中北大学;2007年
10 刘明霄;基于粗糙集的属性约简及其应用研究[D];河北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李常镱;基于贝叶斯网络的发动机故障诊断[D];中北大学;2012年
2 韩慧勇;基于多源信息融合的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2012年
3 张兴华;基于粒子群优化的模糊神经网络的柴油机故障诊断[D];中北大学;2012年
4 郭钢祥;基于局域均值分解和神经网络的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2013年
5 曾宪民;船用柴油机故障分析及辅助诊断系统[D];大连理工大学;2013年
6 王钊;柴油机润滑油使用性能评价方法的研究[D];大连海事大学;2013年
7 刘委;遗传算法与RBF神经网络融合技术应用于微车后桥故障诊断[D];武汉理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪澄,程慧霞;面向对象的程序设计方法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1997年01期
2 李忠,曾昭翔,陈大融;基于 BP 神经网络的磨损微粒智能识别[J];北方交通大学学报;1998年01期
3 戴筠;C~3Ⅰ中的多传感器数据融合技术[J];兵工学报;1998年04期
4 陈益;李书;;改进的小波阈值消噪法应用于超声信号处理[J];北京航空航天大学学报;2006年04期
5 耿立恩,潘旭峰,李晓雷,祝嘉光;Dempster-Shafer证据推理在数据融合中的应用[J];北京理工大学学报;1997年02期
6 倪国强,梁好臣;基于Dempster-Shafer证据理论的数据融合技术研究[J];北京理工大学学报;2001年05期
7 李敏生,刘斌,刘浩;基于人工神经网络描述的编程[J];北京理工大学学报;1998年06期
8 吴春国,梁艳春,葛宏伟;基于RBF神经网络与遗传算法的Agent初始位置优化[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年04期
9 胡惟文,何怡刚;基于神经网络的模拟电路故障诊断[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2004年02期
10 罗志增,蒋静坪;相关证据的融合及其在机器人多感觉信息融合中的应用[J];传感技术学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
2 曲建岭;人工嗅觉系统中的信息处理技术[D];西北工业大学;2000年
3 吴振锋;基于磨粒分析和信息融合的发动机磨损故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 王志鹏;基于信息融合技术的故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2001年
5 夏建涛;基于机器学习的高维多光谱数据分类[D];西北工业大学;2002年
6 吴梅;小波理论在导弹故障诊断中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
7 翟永杰;基于支持向量机的故障智能诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2004年
8 李宏坤;基于信息融合技术船舶柴油机故障诊断方法的研究与应用[D];大连理工大学;2003年
9 石志标;智能仿生鼻及其应用研究[D];吉林大学;2004年
10 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄加亮;RBF神经网络在船用低速柴油机故障诊断中的应用研究[D];大连海事大学;2000年
2 王晓初;多元统计法在故障诊断中的应用[D];浙江大学;2003年
3 李俊松;基于神经网络的混合动力汽车故障诊断研究[D];武汉理工大学;2003年
4 张琳;机械故障诊断中神经网络与D-S推理的信息融合技术研究[D];燕山大学;2003年
5 石春燕;基于人工神经网络的多气体分析系统研究与设计[D];吉林大学;2004年
6 张远;基于信息融合技术的故障诊断模型和方法研究[D];中南大学;2003年
7 刘玉洁;应用神经网络技术的飞机发动机故障诊断研究[D];天津大学;2003年
8 彭恒义;基于振动分析的内燃机故障诊断研究[D];华中科技大学;2004年
9 黄琼英;支持向量机多类分类算法的研究及应用[D];河北工业大学;2005年
10 李保国;12V190B柴油机故障诊断系统知识工程研究[D];东北大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢三山;;发动机瞬时角速度波动分析[J];浙江交通职业技术学院学报;2008年04期
2 杨慧,熊育婷,吴月伟;基于状态分类评价的发动机故障诊断决策系统[J];航空维修与工程;2005年01期
3 杨帆;钱华;刘惠明;刘红梅;;Prolog语言在发动机故障诊断中的研究[J];科技资讯;2006年15期
4 李友才;巴寅亮;;基于BP神经网络的电控发动机故障诊断应用研究[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);2008年05期
5 张富强;;凌志LS400发动机电控实验台架的研制及运用[J];交通科技;2010年S2期
6 赵福祥;刘玉庆;;马自达轿车故障自诊断系统[J];汽车与驾驶维修;1997年12期
7 王文山;;博世KTS诊断仪柴油发动机故障诊断功能测试介绍[J];汽车维修与保养;2009年04期
8 唐黎标;;电控发动机故障诊断经验谈[J];轻型汽车技术;2009年10期
9 张慧茹;;基于特征融合技术的发动机故障诊断分析[J];硅谷;2011年15期
10 尹雪晨;卡特彼勒3408型发动机故障诊断及维修[J];车用发动机;1987年03期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 蔡勇;王晓武;;模糊专家系统在斯特林发动机故障诊断上的应用[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
2 梁磊;陈杰;蒋东翔;;航空发动机常见气路故障和振动故障特征分析[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
3 万玉成;孙倩;袁文君;;基于可拓关联函数的航空发动机磨损故障诊断方法[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
4 宫义山;钱娜;;贝叶斯网络结构在线学习算法及应用[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 梁艳生、特约通讯员赵凌宇;支持近百名技术骨干读研[N];解放军报;2003年
2 陈雄亮/编译;欧洲经销商对厂商新举措不满[N];中国商报;2003年
3 陈雄亮;2002国际汽车营销呈现新态势[N];中国商报;2003年
4 湖北 肖九梅;汽车电喷发动机燃料系统的故障诊断(二)[N];电子报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杜灿谊;基于建模仿真与振动分析的发动机故障诊断方法研究[D];华南理工大学;2013年
2 张晓丹;汽车发动机故障诊断中不确定性问题的贝叶斯网络解法[D];东北大学;2005年
3 刘洪刚;液体火箭发动机智能故障诊断理论与策略研究[D];国防科学技术大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 戴德荣;基于虚拟仪器的轿车发动机故障诊断教学系统的设计与开发[D];南京理工大学;2013年
2 孙晟新;基于波形和数据流的电控发动机故障诊断实验研究[D];辽宁工业大学;2013年
3 全首杰;实车发动机故障诊断系统的研究[D];延边大学;2010年
4 高慧;基于虚拟仪器的发动机故障诊断[D];重庆交通大学;2011年
5 丁哲;基于排气气流动态特性的发动机故障诊断研究[D];桂林电子科技大学;2010年
6 秦荣;基于振动分析的发动机故障诊断实用方法研究[D];华南理工大学;2011年
7 邓吉文;基于ARM9的汽车发动机故障诊断及预报系统设计[D];哈尔滨理工大学;2011年
8 高丽;汽车发动机故障诊断中不确定性问题的贝叶斯网络解法研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
9 杨亚军;车辆发动机气门间隙故障振动信号融合技术研究[D];中北大学;2007年
10 刘福华;丰田卡罗拉电控发动机故障诊断实训台设计[D];电子科技大学;2011年
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