机械系统开关类元件的混合键合图建模

针对键合图难以表达机械系统开关类元件的非线性动力学问题,以常见的干摩擦、间隙接触碰撞副和单向不可逆传动为研究对象,通过分析其作用机理,引入开关类量的混合键合图建模方法,运用功率结型结构(简称SPG)概念,提出一种新的开关类元件键合图建模方法和键合图模型。以包含干摩擦、间隙接触碰撞副和单向不可逆传动的机械系统为例,根据开关类元件的键合图模型,结合机械传动的工作原理,建立整个系统的键合图模型,提取其状态方程,并通过仿真计算予以验证。研究结果表明:该模型不仅可以统一表达开关类元件在系统不同工作模式下的动力学特性,而且其因果关系在系统处于任何运动状态时均保持不变;仿真结果验证了建模方法正确、可行。

MBD中通过混合键合图对混合系统建模

基于模型诊断即Model-based Diagnosis(MBD)对整个人工智能领域的研究起着重要推动作用,是为了克服传统故障诊断方法的缺点而兴起的一项新型的智能诊断推理技术,其应用也越来越广泛。而混合系统是当前应用较多的动态系统之一,其故障诊断问题是当前研究领域的热门。本文介绍应用MBD技术对混合系统进行诊断的建模方法,介绍混合键和图基本原理,通过混合键和图对混合动态系统建模,为进一步进行MBD故障检测和追踪直至故障隔离和鉴别提供基础模型。

基于键合图的混合动态系统故障诊断的方法

本文首先概述了控制系统故障诊断的概念,分析了国内外对于这一领域的研究水平和发展状况,并且分基于和不依赖于控制系统数学模型两大类介绍了一些主要的故障诊断方法。此外,本文针对当前应用较多的一种动态系统——混合系统,提出了一种基于键合图模型的故障诊断方法。介绍了混合键合图基本原理,通过混合键合图对混合动态系统建模,为进一步进行MBD故障检测和追踪直至故障隔离和鉴别提供基础模型。

基于键合图的电力电子电路建模与仿真

随着DC-DC变换器的实际应用领域的不断扩大,人们对变换器系统的稳定性提出了更高的要求,因此,精确而有效的建模和仿真对于变换器的发展有着重大的意义。本文以电力电子Buck电路为例,提出混合键合图模型和键合图平均模型两种模型,这两种模型都是在键合图建模理论的基础上,根据电路中开关控制方式的不同而得到的。首先经过分析得到Buck电路的两种键合图模型,并在GME(Generic Modeling Environment)软件中搭建模型,然后通过该软件将它转换为Matlab框图模型并仿真,最后将仿真结果与实际电路模型的输出波形进行对比分析,验证了两种模型的可行性和正确性。

混合系统基于模型诊断建模问题研究

基于模型的诊断是为了克服传统故障诊断方法的缺点而兴起的一项新型的智能诊断推理技术,其应用越来越广泛。而混合系统是当前应用较多的动态系统之一,其故障诊断问题是当前研究领域的热门。在此介绍两种对混合系统进行诊断的建模方法,并对这两种建模方法进行比较找出各自适用方向,特别是应用MBD技术对混合系统进行诊断的建模方法,根据对实际航天生态系统建模说明混合键合图基本原理,为进一步进行基于模型的故障检测和故障追踪直至故障隔离和鉴别提供基础模型。

含间隙和干摩擦的连杆机构系统动力学研究

各种连杆机构铰链处存在的非线性因素对机构运行的稳定性产生巨大的危害,因此考虑间隙和干摩擦非线性因素同时存在对机构系统动力学性能的影响是进一步改善机构运行性能的重要基础。以四杆机构为例,对于连杆两端铰链处存在的间隙和干摩擦因素,采用开关键合图分别对其建立各自的向量键合图模型;在此基础上,建立间隙和干摩擦同时存在的铰链单元的非因果键合图模型,将其以整体模块形式嵌入四杆机构的向量键合图模型中,得到整体四杆机构混合键合图模型,由混合键合图模型最终建立机构的动力学方程;基于Matlab软件对所建模型进行数值仿真研究,得出非线性因素对连杆动力学性能的影响,对于控制连杆机构的运行精度和稳定性具有指导意义。

基于模型的混杂系统中控制器故障诊断方法

为解决混杂系统中控制器故障诊断问题,提出一种混杂系统故障发生在控制器与设备组件之上的新诊断方法,解决了控制器故障检测与诊断问题,并给出解决上述问题的基本诊断算法。实验结果表明,该算法程序简单且效率较好,对于复杂的被诊断对象可以满足实时性。

混成系统的分布式诊断方法

提出了一种基于分布式自动机模型的混成系统故障诊断方法。在分布式自动机模拟的混合键合图方法下,设计并实现了系统诊断。能够在系统模式动态改变时根据相应的时间因果图模型自动生成分布式时间因果图和分布式自动机。故障发生时,根据生成的时间因果图在分布自动机内进行诊断。分布式自动机将诊断空间分解成较小规模,从而提高了诊断效率。最后,在三容水箱模型标准测试样例上进行了系统测试,结果验证了本文方法具有较高的正确性及处理效率。

混杂系统传感器微小故障的检测与隔离方法

考虑到实际生产过程中不可避免地存在建模误差及干扰噪声,提出了结合全局解析冗余关系法和指数加权移动平均(EWMA)滤波技术与自适应阈值评价法传感器微小故障检测与隔离方法。介绍了三容水箱混杂系统可能出现的微小故障,并分析了三容水箱系统的结构及特点。利用混合键合图模型的全局解析冗余关系方法产生残差,再通过EWMA滤波技术和自适应阈值评价残差,实现传感器微小故障的检测与隔离。最后利用20-sim键合图仿真软件和Matlab联合仿真,验证了该方法在传感器微小故障检测与隔离的可行性。