协整理论在系统状态监测与故障诊断的应用研究

提出了将经济学领域中的协整理论应用于动态(非平稳)工程系统的状态监测与故障诊断问题;基于汽车发动机仿真数据,采用协整理论分析了发动机在正常工作状态下若干非平稳输出变量,验证了这些变量在正常工作状态下满足协整关系,即长期均衡的关系;进一步模拟了发动机输出轴扭矩传感器故障,在这种故障状态下,发现发动机的各检测变量之间的协整关系已被破坏;运用变量轮换-降阶协整模型法,确定了转矩变量是破坏这种协整关系的源头;结果表明协整理论在动态工程系统状态监测与故障诊断领域有良好的应用前景。

协整理论应用于非平稳FCCU系统的状态监测与故障诊断

笔者首次提出了将经济学领域中的协整理论应用于非平稳工业过程系统的状态监测与故障诊断。首先简要介绍了协整理论,并基于流化催化裂化装置(FCCU)的仿真数据建立了非平稳变量组的协整模型,验证了这些变量在正常状态下满足协整关系。模拟FCCU系统的两种故障模式用来验证协整模型的非正常状态监测能力,还引入降阶协整模型故障隔离法,锁定了破坏协整关系的变量。应用结果表明,协整理论在工程系统状态监测与故障诊断领域具有潜在的重要应用价值。