Research and application of hierarchical model for multiple fault diagnosis

Computational complexity of complex system multiple fault diagnosis is a puzzle at all times. Based on the well known Mozetic＇s approach, a novel hierarchical model-based diagnosis methodology is put forward for improving efficency of multi-fault recognition and localization. Structural abstraction and weighted fault propagation graphs are combined to build diagnosis model. The graphs have weighted arcs with fault propagation probabilities and propagation strength. For solving the problem of coupled faults, two diagnosis strategies are used： one is the Lagrangian relaxation and the primal heuristic algorithms; another is the method of propagation strength. Finally, an applied example shows the applicability of the approach and experimental results are given to show the superiority of the presented technique.

基于IRML的油气加工系统多层次故障传播模型研究

大多数油气加工生产事故是由于系统中相互关联的设备或子系统发生连锁失效而导致,设备或子系统的相互作用关系使故障传播行为呈现复杂性且强非线性的特征,故此,采用基于系统弹性分析建模语言(IRML)的多层次故障传播模型对石油加工复杂系统故障行为特征进行定性、定量分析。该模型分为静态分析模块和动态分析模块,前者静态分析故障传播结构特征,后者通过故障情景模拟动态分析故障演化机理。通过案例分析,建立了常减压蒸馏系统的多层次故障传播模型,分析该系统故障传播行为的静态特征和动态特征。结果表明,多层次故障传播模型适用于油气加工系统复杂且强非线性的故障行为建模,建模参数可表示复杂系统的结构特征和故障传播行为模式,可进一步用于油气加工系统中故障传播趋势预测、故障溯源和柔性诊断等方面的研究。

结构动力学有限元模型的参数识别误差溯源及正向传递

结合经典的误差精度理论,阐述系统误差和随机误差的主要特点和传递特征,提出一个用于复杂系统的误差分级正向传递模型,并推导模型的主要性质.应用该模型对基于有限元模型的参数识别所产生的误差进行分析.该模型体现参数识别总误差的来源以及子系统误差对总误差正向传递作用和影响.应用分级正向传递模型对某钢桁架边界连接刚度识别误差进行分析,指出误差的来源和特点以及建模误差、测试误差、计算误差对参数识别结果的影响.算例表明,该模型对分析复杂计算模型的误差构成及正向传递具有一定的有效性和可行性,对目标参数总误差的控制和预报具有一定的意义.

HDP采样消息传递算法

分层狄利克雷过程是一种贝叶斯无参模型,用于分析海量数据的概率主题模型,解决潜在狄利克雷分布无法解决的动态聚类的问题。从因子图的角度出发将消息传递算法与吉布斯采样算法结合用于解决贝叶斯无参模型后验概率推断问题,最终将该算法与LDA以及HDP算法在混淆度方面进行对比。实验结果表明,该算法相比HDP采样算法收敛较快,最终也能收敛到LDA模型最优主题数目下的混淆度。

飞机实时故障诊断建模方法研究

结合多信号相关模型和分层测试策略,提出了一种用于复杂系统实时故障诊断的分层相关建模方法;并就相关矩阵的生成,提出了矩阵传播算法,可有效提高建模效率。

电力信息物理系统建模和信息攻击机制分析

随着智能电网和能源互联网战略的推进,电力网的安全可靠运行越来越依赖信息网,对电力信息物理系统CPPS(cyber power physical system)合理建模具有十分重要的意义。本文从信息物理融合角度出发,将CPPS划分为电力层、信息层和耦合层三层架构。以信息流为主要视角,采用多元数据组构成的状态矩阵定量描述电力层信息,针对信息流传递方向的不同,将信息层分为信息上传、分析决策和信息下达三个过程分别建模。再以耦合矩阵关联电力层和信息层,建立以电力层状态量为“信源”和“信宿”的闭环一体化CPPS模型。简要分析了信息攻击风险在模型中的传播机制。最后,用IEEE 9节点和30节点系统定量推演信息流交互对电网运行状态的影响,验证模型的合理性。

基于SDG简化模型的工控系统数据网故障溯源方法

针对工业生产控制系统数据网的故障诊断溯源问题,提出了一种基于SDG简化模型的故障溯源解决方法。首先,基于工业生产控制系统数据网的结构特性,建立系统的SDG模型,通过分层和划域建模的方式缩小故障定位的搜索空间。在此基础上,根据业务告警发生时所提取的观测信号量,结合纵向数据和求生数据进行节点的生存分析;其次,结合工业生产系统数据网中故障特征分析,通过单节点故障判定方法判别各节点设备是否故障;最后,结合溯源诊断规则中故障溯因库的原因分类对网络故障进行根源性判定,实现故障溯源。通过测试验证的方法,验证所提方法在工业生产控制系统数据网中应用的可行性,能满足快速故障溯源的要求。