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《国防科学技术大学》 2005年
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机电系统BIT间歇故障虚警抑制技术研究

柳新民  
【摘要】:机内测试(Built-in Test,BIT)技术在提高武器装备和机电系统的测试性、简化维修过程和降低保障费用等方面发挥了重要作用,但虚警率高的问题一直阻碍着BIT效能的充分发挥和更广泛、更深入的应用。国内外装备实践表明:间歇故障是导致机电系统BIT虚警的一个主要原因,诊断间歇故障能有效地提高机电系统BIT的性能和降低虚警。 目前机电系统BIT在诊断间歇故障降低虚警方面主要存在两方面的问题:一是缺乏从机理上研究间歇故障及其对BIT性能的影响,从而影响了间歇故障诊断的有效性;二是间歇故障的诊断方法存在不足,如:基于概率统计与随机过程的诊断方法学习和适应能力较差,而以神经网络为代表的机电系统BIT智能诊断方法需要大量训练样本,而这在很多情况下是不现实的。 本文以“十五”预研课题“机电产品BIT设计技术研究”为背景,针对机电系统BIT虚警率高和间歇故障诊断方面存在的问题,系统分析了间歇故障影响机电系统BIT性能的原因与机理,对间歇故障诊断与虚警抑制技术进行了深入研究。 论文的主要研究内容包括: 1.系统地分析和研究了间歇故障影响机电系统BIT性能的机理和建模问题。 (1) 在论述间歇故障是产生BIT虚警的一个主要原因的基础上,系统分析了间歇故障产生的原因与机理,定性定量地分析了间歇故障影响机电系统BIT性能的机理。研究表明:间歇故障是导致机电系统BIT虚警率升高和故障检测率降低的一个重要因素,诊断间歇故障能同时提高故障检测率和降低虚警。这为间歇故障诊断和虚警抑制技术的研究提供理论依据。 (2) 根据机电系统各种状态的表现及相互转移关系,建立了状态马尔可夫模型和系统隐马尔可夫模型(HMM),为间歇故障诊断和虚警抑制技术的研究奠定基础。 2.深入研究了间歇故障诊断和虚警抑制的模型与方法。 (1) 为解决间歇故障变化无规律、时有时无的问题,提出了基于HMM的机电系统BIT间歇故障诊断方法。系统研究了基于HMM的机电系统BIT故障诊断方法及其参数选择问题,针对有间歇故障训练样本和无间歇故障训练样本两种情况,分别提出基于HMM模型和基于HMM阈值的机电系统BIT间歇故障诊断方法。实验结果表明:这两种方法都能准确地诊断出间歇故障,有效地提高机电系统BIT的性能和降低虚警。 (2) 为解决间歇故障诊断中训练样本少的问题,提出了基于支持向量机(SVM)的机电系统BIT间歇故障诊断方法。该方法通过少量样本训练出有效的模型,实现对间歇故障的诊断。实验结果表明:基于SVM的机电系统BIT间歇故障诊断方法在小样本情况下,能准确辨识出多种间歇故障,其诊断性能优于神经网络方法,能有效提高机电系统BIT的性能和降低虚警。 (3) 为进一步提高机电系统BIT诊断间歇故障的能力,综合HMM适合处理连
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH17

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 贺海;谢永成;李光升;李方正;李东亮;;一种抑制BIT虚警的双限阈值选择与算法实现[J];电子测量技术;2008年06期
2 曾庆虎;邱静;刘冠军;;基于HSMM的机械故障演化规律分析建模与预测[J];机械强度;2010年05期
3 吕克洪;邱静;刘冠军;;基于时间应力及隐马尔可夫模型的焊点故障预测技术[J];机械工程学报;2008年04期
4 张超;马存宝;宋东;许家栋;;智能机内测试研究综述[J];计算机测量与控制;2007年02期
5 尚永爽;许爱强;吴忠德;;基于SOFM神经网络和HMM的动调陀螺仪故障预测方法研究[J];机械科学与技术;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王志颖;复杂装备智能机内测试技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 曾庆虎;机械传动系统关键零部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 张翔;小型五轴联动机床介观尺寸铣削加工及其相关模型的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 王新峰;机电系统BIT特征层降虚警技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 谢光军;液体火箭发动机涡轮泵实时故障检测技术及系统研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 曾庆虎;机械动力传动系统关键部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳新民,邱静,刘冠军,钱彦岭;诊断间歇故障降低BIT虚警[J];测试技术学报;2004年04期
2 马晓旭,张传利,夏明超,黄益庄;基于离散隐马尔科夫模型的变压器励磁涌流鉴别新算法[J];电力系统自动化;2000年03期
3 章黎明,叶迪镇;电子设备组件环境应力筛选分析──潜在缺陷、故障模式和失效机理[J];电子产品可靠性与环境试验;1997年06期
4 赵兴运;机载电子产品的系统性失效问题分析[J];电子产品可靠性与环境试验;2002年01期
5 贺前华,陆以勤,韦岗;一种新的HMM训练方法[J];电子学报;2000年09期
6 王国胜,钟义信;支持向量机的若干新进展[J];电子学报;2001年10期
7 王崇文,李见为,陈为民;基于HMM和SVM的指纹分类方法[J];电子与信息学报;2003年11期
8 陈跃良,于继真;某型飞机结构腐蚀失效分析[J];飞机设计;2002年03期
9 徐永成,陶利民,温熙森,易晓山;采用神经网络技术降低机电设备BIT虚警[J];国防科技大学学报;1999年04期
10 柳新民,邱静,刘冠军;BIT系统的三态马尔可夫模型分析[J];国防科技大学学报;2004年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐伟利;;机电一体化技术及其应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年02期
2 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
3 王辉;孙世群;熊鸿斌;;城市工业废水排放量灰色预测的研究[J];安徽化工;2006年04期
4 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
5 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
6 武素华;;基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测的研究与分析[J];安徽农业科学;2009年09期
7 魏宁;边宽江;袁志发;;基于ARIMA模型的陕西省GDP分析与预测[J];安徽农业科学;2010年09期
8 陈念;沈佐民;;基于化学成分检测和SVM分类的茶叶品质鉴定[J];安徽农业科学;2010年15期
9 温丽;;农村劳动力流动影响农产品价格的实证研究——基于VEC模型的方法[J];安徽农业科学;2010年33期
10 董建明;刘明柱;刘方圆;丁素玲;;地下水动态预测模型研究[J];安徽农业科学;2011年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林震;沈朝晖;;浅谈综合环境应力试验[A];第三届电子产品可靠性与环境试验技术经验交流会论文集[C];2001年
2 李可心;徐国鑫;;人体静电对电子产品的危害及防护措施[A];第五届电子产品防护技术研讨会论文集(续)[C];2006年
3 林震;杨方燕;胡斌;;某高压电容器加速贮存寿命试验的可行性研究[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 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
7 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 韩露;余正涛;邓锦辉;章程;毛存礼;郭剑毅;;领域知识关系对领域文本分类的影响[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 吴静珠;刘翠玲;孙晓容;;支持向量机在近红外光谱检测技术中的应用研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 尹钟;张建华;;基于支持向量机方法的过程操作员功能状态分类[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 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
4 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
5 汪琼;我国轿车企业新车面市时间与先行者优势相关研究[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 王晓明;基于统计学习的模式识别几个问题及其应用研究[D];江南大学;2010年
8 李先锋;基于特征优化和多特征融合的杂草识别方法研究[D];江苏大学;2010年
9 刘卫红;垃圾邮件检测与过滤关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
10 汪春梅;癫痫脑电信号特征提取与自动检测方法研究[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010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 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
5 汤雪;时间序列线性表示方法及其相似性度量算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘维会;不平衡数据集上支持向量机算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 楼侃;基于DSP的语音信号环境噪声降噪处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
8 安文娟;Fisher和支持向量综合分类器[D];辽宁师范大学;2010年
9 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
10 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾庆虎;邱静;刘冠军;谭晓栋;;基于小波特征尺度熵-隐半马尔可夫模型的设备退化状态识别方法及应用[J];兵工学报;2008年02期
2 朱正福;李长福;何恩山;杨春华;;基于马尔可夫链的动态故障树分析方法[J];兵工学报;2008年09期
3 胡海峰;安茂春;秦国军;胡茑庆;;基于隐半Markov模型的故障诊断和故障预测方法研究[J];兵工学报;2009年01期
4 徐小力,殷健;旋转机械趋势预测方法的研究[J];北京机械工业学院学报;1999年01期
5 曹爱东,徐小力;基于LabVIEW的振动烈度灰色预测模型[J];北京机械工业学院学报;2003年01期
6 杨尔辅,张振鹏,崔定军;液发推力室和涡轮泵故障监测与诊断技术研究[J];北京航空航天大学学报;1999年05期
7 高立新,邢钧,雷迅;基于小波分析的齿轮箱故障诊断[J];北京科技大学学报;2003年03期
8 李平,蒋振刚;神经网络对手写字符识别特征的提取[J];长春光学精密机械学院学报;2000年02期
9 谢平,刘彬,林洪彬,王霄;多分辨率奇异谱熵及其在振动信号监测中的应用研究[J];传感技术学报;2004年04期
10 潘明清,周晓军,杨辰龙,庞茂;基于信息谱熵的支持向量机机械状态识别[J];传感技术学报;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡茑庆;转子碰摩非线性行为与故障辨识的研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 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
3 李俭川;贝叶斯网络故障诊断与维修决策方法及应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 吴涛;核函数的性质、方法及其在障碍检测中的应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
5 冯长建;HMM动态模式识别理论、方法以及在旋转机械故障诊断中的应用[D];浙江大学;2002年
6 许琦;粗糙集理论在旋转机械故障诊断技术上应用的研究[D];南京工业大学;2003年
7 杨仕平;分布式任务关键实时系统的防危(Safety)技术研究[D];电子科技大学;2004年
8 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
9 褚卫华;模块级电子产品可靠性强化试验方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
10 杨宇;基于EMD和支持向量机的旋转机械故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 潘俊荣;装备自治性维修保障体系研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 施宇;飞行器远程实时健康监控技术验证实验室方案研究[D];西北工业大学;2004年
3 李文钊;飞行器健康监控技术实验室方案及验证模型[D];西北工业大学;2004年
4 王考;基于PQFP的试验剖面优化与缺陷激发效果分析[D];国防科学技术大学;2003年
5 胡雷;涡轮泵试车数据分析及新异类状态检测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
6 陆汝华;基于HMM的轴承故障音频诊断方法研究[D];中南大学;2007年
7 朱黛茹;微细铣削表面粗糙度和残余应力的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 陈魁;微铣削机床的研制及微铣削实验研究[D];东北大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 洪涛;黄志奇;钟福利;;涡轮泵实时故障检测的频段幅值最大值比方法[J];电子测量与仪器学报;2012年01期
2 郑文荣;严东;李文雷;;BIT在舰炮武器系统的应用浅析[J];国外电子测量技术;2011年11期
3 王冰;李洪儒;许葆华;;基于多尺度形态学分解谱熵的电机轴承性能退化特征提取[J];轴承;2013年08期
4 王艳华;;SOM研究的若干新进展[J];福建电脑;2013年11期
5 陈强华;李洪儒;许葆华;;基于形态分形维数与改进ELM的轴承故障预测[J];轴承;2014年04期
6 钟晶鑫;王建业;梁清龙;;装备电子系统故障预测与健康管理综述[J];飞航导弹;2014年07期
7 王香;汪远银;徐忠锦;;机载电子设备BIT技术研究[J];国外电子测量技术;2014年08期
8 程哲;胡茑庆;高经纬;;基于物理模型和修正灰色模型的行星轮系疲劳裂纹故障预测方法[J];机械工程学报;2011年09期
9 张超;马存宝;宋东;许家栋;;基于故障树分析的航空电子系统BIT诊断策略设计[J];计算机测量与控制;2008年01期
10 宋东;王传清;王彦文;马存宝;;基于CAN总线的时间应力测量装置[J];计算机测量与控制;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王志颖;复杂装备智能机内测试技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 曾庆虎;机械传动系统关键零部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 徐东;球轴承疲劳剩余寿命分析与预测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 赵俊龙;往复式压缩机振动信号特征分析及故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2010年
5 吕克洪;基于时间应力分析的BIT降虚警与故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 夏鲁瑞;液体火箭发动机涡轮泵健康监控关键技术及系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 胡雷;面向飞行器健康管理的新异类检测方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 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
9 洪涛;液体火箭发动机涡轮泵实时故障检测算法研究[D];电子科技大学;2012年
10 李鹏;多尺度分析方法在旋转机械状态监测中的应用研究[D];中国科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李孝鹏;三余度结构与四余度结构飞控系统可靠性对比研究[D];电子科技大学;2011年
2 唐小峰;面向故障诊断的测试流程自动生成技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 韩艳茹;降低TCAS风险的测试及诊断方法研究[D];上海交通大学;2012年
4 张新鹏;直升机传动链故障诊断与健康管理系统设计及关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 徐凯;片上系统的可测试性技术应用研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 吴怀彬;罗拉振动在线检测系统设计与研究[D];东华大学;2009年
7 刘雪;具有BIT能力的加速度计模拟器设计[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 徐兰兰;基于蓝牙技术的故障诊断系统的研究与应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 王婷;基于2D-DKPCA的故障检测方法在青霉素发酵中的应用[D];东北大学;2008年
10 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】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李家柱,马颐军,祁凤玉;铝合金阳极氧化和化学氧化试样大气暴露试验研究[J];材料保护;2001年05期
2 张雨,张志沛,周轶尘,罗云飞;非线性识别方法在内燃机故障诊断中的运用[J];长沙交通学院学报;1997年03期
3 梁国坚,梁冠安;用模糊贴近度辨识变压器的故障电流和励磁涌流[J];电工技术学报;1998年03期
4 唐跃中,徐进亮,郭勇,陈德树;变压器保护中几种励磁涌流判别方法的分析和评价[J];电力自动化设备;1995年01期
5 杨浩荣,王作英,陆大紟;语音识别HMM中引入帧间相关信息的一种参数化模型[J];电子学报;1998年10期
6 战普明,王作英,陆大 ;语音识别隐马尔可夫模型的改进[J];电子学报;1994年01期
7 温熙森,徐永成,易晓山;智能理论在BIT设计与故障诊断中的应用[J];国防科技大学学报;1999年01期
8 王巍,姜兴渭,黄文虎;设备故障可诊断性的研究与探索[J];哈尔滨工业大学学报;2000年02期
9 朱万年;智能化机内测试验证系统的设计与实现[J];航空电子技术;1998年04期
10 周希沅;中国飞机结构腐蚀分区和当量环境谱[J];航空学报;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 周东华;史建涛;何潇;;动态系统间歇故障诊断技术综述[J];自动化学报;2014年02期
2 蒋春辉;奔驰722.6自动变速器的检修(中)[J];汽车维修技师;2002年08期
3 柳新民,邱静,刘冠军,钱彦岭;诊断间歇故障降低BIT虚警[J];测试技术学报;2004年04期
4 郭明威;倪世宏;朱家海;;基于EMD-HMM的BIT间歇故障识别[J];振动.测试与诊断;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 柳新民;机电系统BIT间歇故障虚警抑制技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
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