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《西北工业大学》 2007年
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智能BIT诊断方法研究及其在多电飞机电源系统中的应用

刘震  
【摘要】: 机内测试(Built-in Test,BIT)技术是改善系统测试性和诊断能力的重要途径,在保障装备的战备完好性、提高维修效率方面发挥了重要作用,但目前广泛应用在机载电源中的传统BIT技术由于诊断方法过于单一,对诊断信息的利用能力也非常有限,因此在使用过程中表现出的故障检测、隔离能力差、虚警率高的问题严重制约着其效能的充分发挥。尤其是下一代多电飞机,由于大量采用电能来提升飞机的整体性能,使得多电飞机对电源系统的可靠性、测试性、故障诊断和容错能力的要求都远高于常规飞机。因此,在下一代多电及全电飞机中,研究新型有效的智能BIT技术对提升飞机的整体性能具有重要意义。本文以“多电飞机电气系统关键技术研究”课题为背景,对其关键技术之一——机内测试技术进行了探索与研究,以期通过采用智能化方法来提高电源系统BIT的故障诊断性能。论文的主要研究成果及创新如下: 1.系统地分析和总结了多电飞机电源系统可能的故障模式,建立了相应的FMEA分析表。根据特征检测点的选取原则,对系统中的特征信号进行分析,确定了合理的BIT特征检测点,为电源系统智能BIT诊断技术打下基础; 2.建立了飞机电源BIT动态系统的数学描述模型,在此基础上,针对目前电源BIT故障诊断在方法选取上缺乏合理依据的现状,从理论上分析了当前所采用的BIT诊断方法的不足,给出了提高电源BIT系统智能化诊断性能的几种策略; 3.针对飞机电源BIT系统传统诊断方法的缺陷,研究了基于竞争学习思想的无监督聚类神经网络,实现了一种能够广泛用于飞机电源智能BIT系统的新型诊断方法:①针对标准无监督GLVQ模型在分类上存在的不足,提出了一种改进型IGLVQ。通过对网络亏损因子进行修正,并推导出网络在新的亏损函数下的学习规则,有效的克服了输入数据范围及类别数变化对分类的影响;②在改进型IGLVQ模型的基础上,引入了有监督的学习矢量量化层,构成了一种新的无监督混合聚类模型(HIGLVQ),提高了无监督聚类网络对相近故障模式类的区分能力;③将新型的基于HIGLVQ混合聚类网络的诊断模型用于多电飞机电源BIT系统,结果表明,本章提出的方法用于飞机电源BIT状态识别时其准确率较高,可有效的提高电源BIT系统的故障诊断性能; 4.针对目前电子系统BIT虚警机理的研究和多电飞机电源系统的自身特点,分析了电源系统中两类暂时性故障的产生机理,并从两类故障的产生条件、持续时间、发生概率和表现特性上对其特点进行了分析和阐述;从BIT虚警率的概率数学模型角度,分析了识别两类故障对虚警率的影响,从理论上证明了识别两类故障状态可有效的降低BIT系统的固有虚警率;提出了基于HIGLVQ—优化Bayes风险决策的电源系统BIT智能虚警滤波模型。将诊断中的概率因素融入诊断器中,通过对LRU级的诊断结果做进一步判定,以决策结果的真实性。结果表明,本章提出的方法能够有效消除瞬态或间歇故障产生的虚警; 5.为增强电源BIT系统的智能诊断水平,研究了故障预测技术在电源BIT系统中的应用。针对电源系统渐变故障的特点,通过建立电源系统的隐马尔可夫(HMM)多阶预测模型,提出了基于特征频谱和一维时序信号的故障预报策略;针对HMM模型在线预测不能实时更新参数的问题,提出了一种新型的径向基HMM预测模型(RBHMM),通过在线数据实时更新模型参数,以使预测模型能够自适应地跟踪系统的状态变化;将基于RBHMM的预测模型用于飞机电源系统BIT中,对一维时序导通率故障信号进行预测,实验表明,基于RBHMM的在线实时预测模型自适应能力强,预测性能高于原有HMM模型离线训练/在线趋势预测的方式,能够有效地增强电源BIT系统的智能故障诊断性能。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V242.2

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄永洁;基于设计模式的无人机飞控系统MBIT的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
2 贺建军;基于FPGA的飞机直流供电系统故障检测研究[D];南京航空航天大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵金奎;航空电源产品电磁兼容性测试的分析与研究[J];安全与电磁兼容;2004年01期
2 李声晋,卢刚,马瑞卿;运动载体发动机用组合起动机/发电机技术研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年02期
3 柳新民,温熙森,邱静,刘冠军;基于隐马尔可夫模型的机电系统机内测试虚警抑制[J];兵工学报;2005年03期
4 朱新宇,沈颂华;飞机电源系统故障诊断专家系统[J];北京航空航天大学学报;2001年06期
5 任雪梅,陈逊,徐腊元;基于马尔可夫链和模糊聚类的电力系统短期负荷预测[J];北京理工大学学报;2004年05期
6 王会青,王婷,谷志红;灰色马尔可夫链在高峰负荷预测中的应用[J];电力需求侧管理;2004年06期
7 刘震,林辉,司利云;开关磁阻发电系统的故障分析及仿真[J];电力系统及其自动化学报;2005年05期
8 陈道炼;;航空电源的电磁干扰及抑制[J];电子机械工程;1990年06期
9 何强,毛士艺,张有为;多观察序列连续隐含马尔柯夫模型的无溢出参数重估[J];电子学报;2000年10期
10 张婵,丛敏;自动化测试技术的发展趋势[J];飞航导弹;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨光;机电产品BIT系统传感层降虚警的理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 邹晓渔;60KVA变速恒频电源系统控制器研究[D];西北工业大学;2001年
2 周为;高可靠性某型飞机电源控制器的研制[D];西北工业大学;2002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 毕超;江波;;往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究[J];工程塑料应用;2007年12期
3 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
4 冯清海;袁万城;樊启武;;基于FE—ANN—MC的结构可靠度计算方法研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期
5 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
6 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
7 陈知新;;基于FPGA的蝶形运算的设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
8 李素云;张德祥;;基于小波变换的汽车齿轮箱振动信号故障分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
9 陈华友;基于预测有效度的组合预测模型近似求解[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
10 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵岳生;王新图;;以沿海航天发射中心为例探讨电子产品防护的优化方案[A];第五届电子产品防护技术研讨会论文集(续)[C];2006年
2 孙引朝;叶宋阳;石成英;;加强可靠性管理 提高装备质量水平[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
3 王国庆;李国福;李旭渊;;基于PSO-K均值聚类的核事故应急监测点位快速确定技术研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
4 刘志斌;金连文;;候选字静态生成技术及其在两级LDA汉字识别中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 张彬;金连文;;基于AdaBoost的手写体汉字相似字符识别[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 王红霞;田国会;李晓磊;卜范骞;;基于地标信息融合的家庭环境机器人组合导航[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 胡绍林;Karl Meinke;陈如山;;计算机巡回检测控制系统的容错设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 陆汝华;杨胜跃;樊晓平;;基于CGHMM的轴承故障音频信号诊断方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 张端金;张爱玲;;基于观测器的Delta算子系统故障检测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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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 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
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1 郭丽岗;煤化工行业环境风险评价与控制研究[D];河北大学;2009年
2 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
3 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
4 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
6 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
7 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
8 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
9 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
10 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 同江;蔡远文;伯伟;任江涛;;BIT技术的发展现状与应用分析[J];兵工自动化;2008年04期
2 甄云卉;路平;;无人机相关技术与发展趋势[J];兵工自动化;2009年01期
3 路蔼梅;李新军;何进;王松;;一种无人机通用综合检测系统[J];北京航空航天大学学报;2006年01期
4 王强;杨胜荣;贾致红;;某型无人机飞行控制系统[J];四川兵工学报;2009年02期
5 陆宝辂,何锐;如何编译uClinux内核[J];单片机与嵌入式系统应用;2002年11期
6 陈伟;;基于多电飞机的先进供电技术研究[J];飞机设计;2006年04期
7 周增福,谢少军,严仰光;美空军多电飞机计划中的电源技术[J];国际航空;1997年12期
8 吴益明;卢京潮;魏莉莉;潘文平;;无人机地面控制站系统的应用研究[J];航空精密制造技术;2006年03期
9 周素莹,齐蓉,林辉;多电飞机电源系统的负载稳定性分析[J];航空计算技术;2002年04期
10 张海军,谢利理,林辉;多电飞机嵌入式供电处理机的设计浅析[J];航空科学技术;2003年02期
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1 来文洁;飞机电源系统供电参数测试与分析研究[D];西北工业大学;2003年
2 姚静;多电飞机电气系统的故障诊断研究[D];西北工业大学;2004年
3 王静;飞控系统故障诊断技术研究及软件开发[D];西北工业大学;2007年
4 王波;基于CBR的飞机机载设备故障诊断系统的研究[D];西北工业大学;2007年
5 汪明华;飞行参数采集与处理系统和设计与实现[D];山东大学;2007年
6 蔡强军;飞控计算机地面综合测试软件的开发与设计[D];南京航空航天大学;2007年
7 王红勇;基于设计模式的飞行监控系统分析与设计[D];中国民航大学;2008年
8 郭汉桥;基于故障树的BIT系统在机车电子柜检测中的应用研究[D];西南交通大学;2008年
9 程林;无人机飞控与地检系统的综合设计与实现[D];南京航空航天大学;2007年
10 佟巍;基于设计模式的物资管理系统的研究与实现[D];大连理工大学;2009年
【二级引证文献】
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1 唐建生;无人机通用维护性机内自检测系统设计与实现[D];电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
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1 鲍世平;机载机电设备的接地和屏蔽技术[J];安全与电磁兼容;2002年06期
2 任雪梅,陈逊,徐腊元;基于马尔可夫链和模糊聚类的电力系统短期负荷预测[J];北京理工大学学报;2004年05期
3 房方,魏乐;传感器故障的神经网络信息融合诊断方法[J];传感技术学报;2000年04期
4 李声晋,励庆孚,卢刚;开关磁阻发电系统数学建模[J];电工技术学报;2001年04期
5 陈坚,李自成;基于知识的UPS故障诊断系统[J];电力电子技术;1994年01期
6 张国江,邱家驹,李继红;基于模糊推理系统的多因素电力负荷预测[J];电力系统自动化;2002年05期
7 何悦盛,叶春,杨波,忻建华;仿真技术在汽轮机组中的应用研究[J];电力系统及其自动化学报;2002年02期
8 吴萍,张尧;基于单端电气量的故障测距算法[J];电力系统及其自动化学报;2003年04期
9 李金颖,牛东晓;非线性季节型电力负荷灰色组合预测研究[J];电网技术;2003年05期
10 杨正瓴,林孔元,余贻鑫;短期负荷预报的“双周期加混沌”法中的子模型优选理论探讨[J];电网技术;2003年05期
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1 夏乐天;马尔可夫链预测方法及其在水文序列中的应用研究[D];河海大学;2005年
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1 谭众;王武勇;;飞机电源综合试验系统浪涌电压检测台的研制[J];测控技术;2010年10期
2 夏远飞;苏-27飞机电源系统[J];国际航空;1995年01期
3 张卓然,陈志辉,杨善水,严仰光;飞机发电机电压调节系统数学模型的建立与研究[J];航空学报;2004年05期
4 王守方;美国军用标准《飞机供电特性》分析(一)[J];航空标准化与质量;1996年04期
5 朱普安;B737飞机变速恒频电源分析[J];中国民航学院学报;1997年01期
6 李忍锁;胡大明;;基于DSP的数字式发电机控制保护器[J];兵工自动化;2009年01期
7 王宏霞,王守方;俄罗斯飞机供电特性标准简介[J];航空标准化与质量;1999年04期
8 刘珂;B777飞机供电系统的性能分析[J];中国民航学院学报;1998年04期
9 张卓然,杨善水,陈志辉;交流发电机电压调节器负载电流限制电路的研究[J];南京航空航天大学学报;2003年02期
10 姜本清;邱荣剑;刘华章;;飞机电源系统模拟器的设计[J];海军航空工程学院学报;2005年02期
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1 刘勇智;谢军;马卫民;;用于飞机电源部附件性能测试的模拟发电系统设计[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
2 陈艳;张鹏;邹蓬;;基于案例推理和故障树分析法融合的飞机故障诊断[A];天津市自动化学会第十四届学术年会论文集[C];2005年
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1 记者 王燕 实习生 孔颍;我国首个大飞机电源项目开工[N];西安日报;2011年
2 中国一航陕西航空电气有限责任公司;实施品牌战略 提升核心竞争力[N];中国航空报;2006年
3 尚飞;为了决战总装这一天[N];中国航空报;2007年
4 梁春燕见习记者 孙昱;威海广泰拟参股威海商行[N];证券日报;2007年
5 ;技术创新使曙光厂呈现生机[N];中国航空报;2001年
6 陈铁燕 钟义辉;好风扬帆正当时[N];中国航空报;2005年
7 本报记者 马彬洲;国产“运七”飞机 质量无须担心[N];大众科技报;2000年
8 王霄;以情聚职工心 用心铸团队魂[N];中国航空报;2007年
9 夏效生 张旭 先栋;杨文杰仪电测试为战鹰强筋健骨[N];解放军报;2004年
10 李永法、王福斌;部队难点 攻关焦点[N];解放军报;2003年
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1 刘震;智能BIT诊断方法研究及其在多电飞机电源系统中的应用[D];西北工业大学;2007年
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1 王亚晓;飞机电源地面试验测试系统的设计与实现[D];西北工业大学;2004年
2 谢威;飞机电源负载智能分配系统仿真与研究[D];西北工业大学;2001年
3 来文洁;飞机电源系统供电参数测试与分析研究[D];西北工业大学;2003年
4 孙高建;航空高速瞬变参数飞行测试系统的研制[D];电子科技大学;2011年
5 赵欣凯;飞机电源系统(雷达部分)建模与仿真[D];西北工业大学;2007年
6 孟乐轩;飞机电源控制部件通用测试技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 王春景;A320飞机电源系统故障数据库管理方法的研究[D];南京航空航天大学;2003年
8 高朝晖;飞机电气系统的数字仿真[D];西北工业大学;2002年
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