基于故障相关矩阵的最优测试序列生成方法

针对最优测试序列生成问题,采用与或图搜索生成测试序列,将系统故障与测试之间的关系作为节点生成的依据,在综合了信息论与启发式搜索理论的基础上,由霍夫曼编码和信息熵构成的启发式搜索函数来引导与或图的搜索生成诊断树,安排最优的测试顺序,实现用最少的代价隔离系统故障;在解决与或图搜索问题中应用了改进后的AO*算法,避免出现"NP-完全"的复杂计算问题,整个过程大大减少了生成节点的数量,提高了故障隔离效率。

机械系统的故障演化测试性建模及预计

采用部件级及系统级的分层建模思想,提出基于故障演化的测试性建模方法.在部件级,分析系统的故障演化机理,建立描述系统故障与征兆参数的定性相关性矩阵;在系统级,使用键合图的分析方法,建立系统中部件故障与子系统以及系统参数间的能量传递关系,进而获得征兆参数与测试间的动力学关系.在考虑故障可检测率、故障可隔离率的基础上,以故障可预测率以及故障可跟踪率分别描述系统对故障的检测、隔离、预测和跟踪的测试性水平.案例分析结果表明:故障与征兆参数的定性关系以及征兆参数与测试的动力学关系能准确刻画机械系统中故障演化与测试的关系,在此基础上提出的测试性预计方法能够有效评估机械系统对故障的检测、隔离、跟踪和预测能力,有助于提高机械系统对故障演化的跟踪和对失效的预测水平.

多故障诊断策略优化生成技术研究

故障诊断策略设计是测试性设计的重要内容。已有的测试性分析与诊断工具通常做了单故障假设,不适用于复杂系统。针对这一问题,提出了多故障隔离策略优化生成算法。该方法首先采用布尔逻辑运算生成每步测试执行后的完备最小割集,然后采用基于信息量启发式算法生成近似最优的多故障隔离策略。最后应用案例进行了验证,结果表明:本文提出的算法可以有效地生成多故障诊断策略。由于测试与故障的定义是广义的,因此该算法可用于系统级、部件级以及元件级的多故障诊断策略的优化生成。

基于故障演化-测试相关性可测性建模方法（英文）

目的:建立系统中典型故障演化过程中的相关参数与系统中测试节点的关联关系。分析系统对故障的检测、隔离,对故障演化过程跟踪和对故障预测能力的可测性水平,进而指导系统的可测性设计。创新点:通过故障-征兆、征兆-测试矩阵描述系统故障演化与测试的相关性关系。结合测试节点的灵敏度、检测时间、检测概率等固有属性,建立量化测试对故障演化过程跟踪能力的指标,在故障检测率、故障隔离率等指标基础上,提出故障可跟踪率和故障可预测率的可测性指标。方法:首先,分析系统中典型故障的演化机理,建立定量描述故障与表征其严重程度的征兆参数的相关性矩阵。其次,使用能量流图分析方法,建立征兆参数与系统中测试节点间的能量传递关系,进而获得征兆参数与测试间的动力学关系。再次,构建衡量系统对故障可检测、可隔离、可跟踪和预测的可测性指标体系,并提出相应的可测性指标预计方法。最后,以某离心泵系统为案例,对本文所提理论的有效性进行验证。结论:基于故障演化-测试相关性可测性建模方法能定性地描述系统中故障与表征其严重程度的征兆参数间的关系,并能从定量的角度建立各个征兆参数与系统中测试节点的关系。故障可跟踪率和故障可预测率能较好地描述系统中固有测试节点对故障跟踪和预测的水平,以此为基础提出的可测性预计方法能有效预计系统对故障的检测、隔离、跟踪和预测水平,预计结果能有效指导系统的可测性设计。论文的相关理论和方法对于提高系统对故障的跟踪和对故障的预测的可测性水平具有指导意义。

机载装备测试性模型设计与优化

现代机载武器高度集成化、层次化的特点使得多数外部设备无法对其添加足够的测试点以获取全部的故障诊断信息,导致自动检测效率低下。提出一种层次化测试性建模方法,通过对复杂系统层次划分,建立起包含全部测试属性的多层次测试性有向图模型。基于该有向图模型,分析模型中各单元模块与测试间的关系,建立故障-测试相关性矩阵并得到模型的测试性属性。利用模型测试点和测试项的优化反馈结果,更新测试设备中的测试程序集。在测试执行期间不断积累维修经验,修正故障概率,更准确地将故障定位到满足当前机载设备维修精度的层级。最后以某温控系统为例进行分析,对本文所提方法的有效性进行验证。结果表明,该建模方法将优化模型的可测试性,提高外部测试设备对机载装备的检测效率及维修深度。

航天器某子系统在轨诊断推理技术研究

航天器某子系统负责器上去除CO2功能,其工作的安全性和可靠性直接影响任务的成败,需要对子系统进行在线监测,及时发现故障并快速隔离,以方便维修和更换,使系统恢复至正常状态。本文针对该子系统的周期工作和启动工作两种测试模式,给出了周期和启动两种诊断推理方法,解决了实际中可能会出现的数据缺失问题。最后,建立子系统测试性诊断模型,给出了诊断推理程序,利用两种诊断推理方法进行了诊断设计,提高了子系统的故障快速检测和隔离能力。

基于多信号模型的机载设备综合诊断方法研究

对机载设备综合诊断的信息来源和基于模型的诊断方法进行了分析,重点研究了基于多信号模型的故障诊断方法;给出了机载设备多信号模型的建模方法,研究了基于该模型的可达性和相关性分析方法,及故障-测试相关性矩阵的获取方法;在此基础上,详细设计了综合故障诊断方案和流程;并以机载气象雷达为实例,建立了该设备的多信号模型及测试-相关性矩阵,实现了气象雷达的综合故障诊断;验证了基于多信号模型的机载设备综合诊断方法的可行性。