收藏本站
《中南大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

重载组合列车同步制动系统故障诊断技术与应用研究

杨迎泽  
【摘要】: 重载组合列车代表当今世界铁路货运的先进水平和重要发展方向,是我国煤炭重载运输的主要手段,为我国国民经济快速发展提供了有力保障。作为重载组合列车的基础制动装置,同步制动系统具有分布化、网络化、智能化、模块化的设计特点和强耦合、连锁并发的故障特点,研究同步制动故障诊断系统,为重载组合列车的安全运行提供重要保障,具有重大的实际意义和社会效应。 本文以大秦线两万吨重载组合列车为应用平台,以分布式故障诊断技术为研究基础,对重载组合列车同步制动系统的故障诊断、诊断任务的动态联盟策略和实时任务调度算法等关键技术展开研究。论文的主要研究工作如下: (1)在分析重载组合列车同步制动系统运行原理和故障特点的基础上,论文围绕多属性和多参数故障诊断对象的故障并发连锁特点、诊断任务解耦控制和实时性的要求,提出一种基于多智能体的层次型重载组合列车同步制动系统的分布式故障诊断设计方案。 (2)为解决同步制动系统诊断任务的强耦合问题,提出一种基于多参数模糊匹配的任务分配策略。根据同步制动系统工作模式动态变化和叠加运行的特点,在生成多工作模式下的功能型诊断任务基础上设计了一种基于系统功能的双层任务分解策略;引入多维能力需求向量对诊断任务的多属性约束特点进行定量描述,建立与诊断智能体对应的任务间动态耦合隶属度矩阵,设计模糊统计隶属度函数优化任务分配能力类型相容匹配指标,实现多参数模糊匹配的任务分配策略。 (3)提出基于信任承诺的再励动态联盟策略,以解决阶段性动态变化的诊断任务对对故障诊断的效率优化和稳定性问题。引入信任承诺度对动态联盟中诊断智能体的工作能力和期望奖励进行描述,采用基于前馈神经网络的自适应机制实现任务与智能体间的能力类型相容匹配指标的动态匹配,循环优化诊断智能体的信任承诺度,提高动态联盟的工作效率和稳定度。 (4)提出基于权值补偿和关联度迁移的动态任务调度机制,满足同步制动系统中诊断任务的动态耦合和强实时性要求。设计基于离散型权值分类器的分段连续动态权值补偿算法确保任务的可调度性;在关联度迁移动态执行控制器中引入耦合强度映射矩阵和局部导向函数,降低任务的动态耦合性对系统响应频率的影响;为保证系统资源的平均占用率,设计周期内局部最优函数,确保以劳力机会贡献值为目标的优化函数最大化。 (5)空气管路泄漏是重载列车安全运行的重大隐患,本文建立基于最小二乘的多级泄漏传播列车管储风模型,解决同步制动系统的机车多管路和车辆列车管泄漏问题。首先提出一种自适应步进的非稳PCA过程监测算法,解决同步制动系统中压力和流量传感器的非稳态和渐进性故障;然后建立多级泄漏传播列车管储风模型,并利用最小二乘参数估计法动态优化模型中的限流阀截面积参数;最后利用基准流量检测法,按照重载组合列车编组方式逐节检测车辆的列车管泄漏故障,实现对整个列车空气管路的故障诊断。 本文将研究的故障诊断技术成功应用于大秦线两万吨重载组合列车同步制动系统的分布式故障诊断,设计系统硬件和软件模块的交互关系,详细介绍故障诊断系统的在线运行过程。长达一年多的在线运行情况表明,该分布式故障诊断系统及相关算法具有设计方法安全可靠、诊断过程科学高效的应用特点,充分验证了系统的可靠性和稳定性。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U279.32

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李德军;;水电机组状态监测与故障诊断[J];湖南农机;2011年07期
2 黄江昕;简小刚;石来德;王叶锋;杨鹏春;;塔式起重机工况监测与故障诊断研究[J];工程机械;2011年09期
3 倪秋华;朱晓东;;汽轮发电机组状态监测和故障诊断的发展与趋势[J];汽轮机技术;2011年03期
4 刘全喜;徐丽芬;钟丽丽;;设备状态监测及故障诊断应用[J];装备维修技术;2011年02期
5 杨永生;;汽轮机远程监测诊断系统的设计[J];南阳理工学院学报;2011年02期
6 邰世福;;浅析在线监测及故障诊断技术在继电保护状态检修的运用[J];中国新技术新产品;2010年20期
7 龚雪;;工程机械智能故障诊断技术的研究现状及发展趋势[J];机床与液压;2011年14期
8 王云松;;基于小波特征提取和概率神经网络的机械故障诊断[J];江苏技术师范学院学报;2011年06期
9 赵欣欣;;动力机械设备的故障诊断技术[J];林业机械与木工设备;2011年08期
10 王勇;;故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用[J];企业技术开发;2011年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈家焱;陈章位;;液压系统故障诊断技术的现状与发展趋势[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
2 张卫华;王春利;姜巍巍;吴重光;;石化装置安全运行指导系统开发及应用[A];2009中国过程系统工程年会暨中国mes年会论文集[C];2009年
3 姜树旺;王利;;故障诊断技术在化工厂设备中的应用[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
4 乔海涛;冯永新;;大型汽轮发电机组故障诊断技术现状与发展[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年
5 谢江华;徐才发;张迅;李汉祥;杨德斌;;大型设备的远程在线监测与故障诊断系统的实现[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年
6 徐小力;;设备运行状态监测与故障诊断的现代技术[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
7 谢立强;王雪;谢志江;;组态式在线监测与故障诊断系统的研究[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
8 刘林生;张东;;印制电路板在线故障诊断技术探讨[A];第20届测控、计量、仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
9 赵瑾;顾幸生;;线性不确定系统故障诊断技术鲁棒性的研究[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
10 闻竞竞;黄道;;故障诊断方法综述[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 唐明恒;“载人航天器故障诊断系统研究”通过验收[N];重庆日报;2000年
2 李立红 李荣梧;用技术创新提高设备管理水平[N];中国冶金报;2006年
3 记者 冯竞;载人航天器故障诊断系统开发成功[N];科技日报;2000年
4 本报记者  马云霄;黄文虎:志在扶摇万里程[N];黑龙江日报;2006年
5 记者 张远平;江阴海洋公司成功研发远程监控及故障诊断系统[N];中国船舶报;2009年
6 王铁 显丽 宝书;铁肩担大任[N];解放军报;2011年
7 本报记者 伍平;我省成功研制出输电线路故障诊断系统[N];云南科技报;2009年
8 李萍;济钢EAM离线网络点检和故障诊断管理系统创效明显[N];中国冶金报;2007年
9 ;莱钢远程监控与故障诊断系统构建与实践[N];世界金属导报;2008年
10 记者 李黎通讯员 徐国青;理工监测四个项目跻身 “国家队”[N];宁波日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨迎泽;重载组合列车同步制动系统故障诊断技术与应用研究[D];中南大学;2010年
2 张鹏;基于卡尔曼滤波的航空发动机故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 岳夏;基于HMM的复杂条件故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2012年
4 董晓峰;基于RCM分析的智能化汽轮机组故障诊断系统研究[D];华北电力大学;2012年
5 杜殿林;FCCU反—再系统基于神经网络和SDG模型的混合故障诊断系统研究与开发[D];北京化工大学;2006年
6 闫兵;基于曲轴角振动信号的内燃机故障诊断系统关键技术研究[D];西南交通大学;2005年
7 柳玉甜;未知环境中移动机器人故障诊断技术的研究[D];浙江大学;2007年
8 杨昌昊;基于不确定性理论的机械故障智能诊断方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 邵继业;基于模型的故障诊断方法研究及在航天中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 白亮;水力机组集成智能化振动故障诊断网格研究[D];西安理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖桦;防化车车载电子设备故障诊断技术的研究及应用[D];东北大学;2008年
2 陈平;基于ESCN的8K型电力机车故障诊断系统的应用研究[D];中南大学;2007年
3 张勇;远程机车故障诊断系统的研究[D];北京交通大学;2006年
4 赵治平;基于多智能体的8G型电力机车故障诊断系统的研制[D];中南大学;2009年
5 安康;FPSO典型生产流程故障诊断系统的研究[D];天津理工大学;2008年
6 蔡鹃;控制系统的神经网络故障诊断方法[D];湖南大学;2009年
7 周亮;基于小波分析的齿轮箱故障诊断技术的分析与研究[D];武汉科技大学;2009年
8 李晓艳;基于BP算法的矿井提升机故障诊断系统的研究[D];山东科技大学;2007年
9 夏勇;基于故障树的运载火箭故障诊断专家系统[D];重庆大学;2007年
10 丁建波;内燃机车空气制动机故障诊断系统的研究[D];浙江工业大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026