基于系統(tǒng)圖譜的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)分析方法

主要符號(hào)表

第1章復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行健康狀態(tài)分析的傳統(tǒng)理論

1．1復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的安全問(wèn)題

1．2過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)企業(yè)中的現(xiàn)狀

1．3數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)分析方法及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．3．1數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)分析的研究對(duì)象和內(nèi)容

1．3．2系統(tǒng)狀態(tài)分析研究現(xiàn)狀

1．3．3數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析

1．3．4目前研究中存在的問(wèn)題

第2章復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)圖譜的構(gòu)造方法研究

2．1DCS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集的特點(diǎn)以及面臨的問(wèn)題

2．1．1海量性

2．1．2多源性

2．1．3層次性

2．1．4關(guān)聯(lián)性

2．1．5非線性

2．2數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

2．3田納西一伊斯曼化工仿真系統(tǒng)

2．4系統(tǒng)圖譜構(gòu)造方法

2．4．1數(shù)據(jù)矩陣

2．4．2系統(tǒng)彩色圖譜構(gòu)造方法

2．4．3系統(tǒng)故障圖譜構(gòu)造方法

2．5本章小結(jié)

第3章消除時(shí)間海量性對(duì)系統(tǒng)健康運(yùn)行狀態(tài)分析的影響

3．1離散序列的相關(guān)性[79]

3．2單變量時(shí)間序列x[n]的自相關(guān)性

3．3計(jì)算單變量時(shí)間序列的周期

3．4系統(tǒng)的運(yùn)行周期

3．5本章小結(jié)

第4章分布式復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法研究

4．1數(shù)據(jù)歸一化

4．1．1DCS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集的多源性

4．1．2數(shù)據(jù)歸一化理論

4．1．3監(jiān)測(cè)集的數(shù)據(jù)歸一化

4．2數(shù)據(jù)降噪

4．2．1小波的概念

4．2．2小波用于信號(hào)降噪的原理

4．2．3圖像降噪的理論基礎(chǔ)

4．2．4歸一化系統(tǒng)彩色圖譜的二維小波降噪

4．3本章小結(jié)

第5章面向人機(jī)交互的系統(tǒng)故障識(shí)別方法研究

5．1基于系統(tǒng)彩色圖譜的故障識(shí)別方法

5．2基于系統(tǒng)故障圖譜的故障識(shí)別方法

5．3各種故障辨識(shí)方法的對(duì)比

5．4本章小結(jié)

第6章面向計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析的系統(tǒng)健康狀態(tài)分析方法研究

6．1系統(tǒng)運(yùn)行健康狀態(tài)分析的基本內(nèi)涵

6．2數(shù)字圖像的邏輯運(yùn)算

6．3基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的系統(tǒng)安全定量分析方法

6．3．1基于系統(tǒng)彩色圖譜的系統(tǒng)異常度定量分析

6．3．2基于系統(tǒng)故障圖譜的企業(yè)級(jí)故障模式識(shí)別技術(shù)

6．3．3企業(yè)級(jí)系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)級(jí)

6．4本章小結(jié)

第7章企業(yè)實(shí)際案例

7．1實(shí)例對(duì)象簡(jiǎn)介

7．1．1空壓機(jī)子系統(tǒng)

7．1．2增壓機(jī)子系統(tǒng)

7．1．3汽輪機(jī)及蒸汽冷凝子系統(tǒng)

7．1．4潤(rùn)滑油路子系統(tǒng)

7．2系統(tǒng)的運(yùn)行周期

7．3面向人機(jī)交互的系統(tǒng)故障識(shí)別

7．3．1基于彩色圖譜的系統(tǒng)故障識(shí)別

7．3．2基于故障圖譜的在線監(jiān)控方法

7．4系統(tǒng)運(yùn)行健康狀態(tài)分析

7．4．1彩色圖譜分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性

7．4．2故障圖譜分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性

7．5本章小結(jié)

第8章分布式復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)健康運(yùn)行狀態(tài)分析原型軟件

8．1需求分析和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

8．2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

8．2．1系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境

8．2．2生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控模塊

8．2．3生產(chǎn)數(shù)據(jù)長(zhǎng)效分析模塊

8．3本章小結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書(shū)以DSC數(shù)據(jù)集構(gòu)成的系統(tǒng)圖譜為研究對(duì)象，提出了面向人機(jī)交互的系統(tǒng)狀態(tài)分析和故障診斷方法；分析了不同類型系統(tǒng)圖譜與系統(tǒng)運(yùn)行健康狀態(tài)的關(guān)系，利用人眼對(duì)于色彩變化的敏感度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)字的生理特點(diǎn)，建立了一種依賴人眼挑出代表系統(tǒng)運(yùn)行異常的系統(tǒng)圖譜規(guī)則。最后，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)分析系統(tǒng)圖譜，提出了系統(tǒng)危險(xiǎn)度指標(biāo)、正常程度函數(shù)等定量描述系統(tǒng)運(yùn)行健康狀態(tài)的參數(shù)，給出了一套基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集的企業(yè)健康狀態(tài)評(píng)級(jí)方法。

空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真是實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能控制的重要手段。目前的空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型大部分是基于經(jīng)驗(yàn)的，不具有普適性，很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。本申請(qǐng)課題提出基于現(xiàn)代控制理論的空調(diào)系統(tǒng)機(jī)理建模方法，以守恒定律為基本原則，根據(jù)狀態(tài)空間法建立集中空調(diào)系統(tǒng)各關(guān)鍵部件動(dòng)態(tài)模型，研究利用圖論及結(jié)構(gòu)矩陣?yán)碚撨M(jìn)行部件模型系統(tǒng)集成的計(jì)算機(jī)識(shí)別算法，構(gòu)建以部件狀態(tài)空間模型為基本單元的集中空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái)；利用支持向量機(jī)高效智能學(xué)習(xí)功能對(duì)狀態(tài)空間模型中的時(shí)變參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)，以提高動(dòng)態(tài)模型自適應(yīng)性能，滿足實(shí)際空調(diào)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。狀態(tài)空間模型不僅為諸多先進(jìn)控制方法在集中空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定良好的模型基礎(chǔ)，其反映的部件模型內(nèi)部狀態(tài)信息還可為空調(diào)系統(tǒng)故障診斷提供重要的數(shù)據(jù)支持，將有助于空調(diào)系統(tǒng)智能控制及故障診斷技術(shù)的發(fā)展和完善，具有很好的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

本項(xiàng)目利用現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間建模方法對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)各關(guān)鍵部件（包括空氣-水表面式換熱器、制冷機(jī)組、冷卻塔、輸配管網(wǎng)及動(dòng)力設(shè)備和空調(diào)房間）進(jìn)行了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模，利用圖論和結(jié)構(gòu)矩陣?yán)碚搶?duì)集中空調(diào)系統(tǒng)部件狀態(tài)空間模型進(jìn)行描述和結(jié)構(gòu)特性分析研究，并深入研究了基于部件狀態(tài)空間模型的集中空調(diào)系統(tǒng)集成模型，研究了基于狀態(tài)空間模型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)還利用面向?qū)ο蠓抡婕夹g(shù)開(kāi)發(fā)了基于狀態(tài)空間模型的集中空調(diào)系統(tǒng)部件動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真軟件。 2100433B