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基于Petri网的地铁车辆远程故障诊断系统研究
| 论文题名： | 基于Petri网的地铁车辆远程故障诊断系统研究 |
| 关键词： | 地铁车辆;故障诊断;远程控制;Petri网 |
| 摘要： | 近年来，我国轨道交通事业快速发展，大量的地铁车辆线路已经开始运营或者投入建设，同时地铁车辆的技术含量以及复杂程度也在不断提高，这使得地铁车辆发生故障的概率也大大的提升了。因此对地铁车辆进行实时的故障诊断以及故障影响分析，尽早的发现故障以及其所带来的一系列连锁反应，确保地铁车辆的安全运营便显得尤为重要。然而地铁车辆的故障形式复杂多样，因此探寻一种高效可行的故障诊断方法，清晰的表达故障信息以及故障之间的关系，准确的评价与诊断故障，具有非常重要的意义。 本文结合地铁车辆故障诊断方面的方法和现状以及现有的故障诊断技术和Petri网技术的研究现状及特点，提出了基于Petri网的地铁车辆远程故障诊断系统的研究方案。由于地铁车辆系统众多，关系错综复杂，因此本文以地铁车辆中的电气系统（牵引传动系统以及辅助供电系统）为例进行故障诊断系统的研究。 本文首先介绍了Petri网的基本理论，并基于该原理提出了地铁车辆电气系统故障和Petri网之间的映射关系。由于地铁车辆故障征兆的模糊性以及故障之间关系的不确定性，本文进一步介绍了模糊Petri网的基本理论并且详细描述了模糊Petri网的知识表示和合成产生式规则，在此基础上结合地铁车辆电气系统的特点，分析了地铁车辆电气系统的系统结构、工作原理、故障现象以及故障之间的关系。本文参考故障树分析法中的建树思想，提出了故障模型的建网流程，并且构建了地铁车辆电气系统的故障模型以及其相对应的Petri网模型。之后，本文通过对现有的诊断方法和推理策略的分析总结，并结合地铁车辆电气系统特性，提出了一种基于矩阵运算的在线诊断与正向推理相结合的方法实现对地铁车辆电气系统故障的诊断推理。 最后，本文通过模拟车载通讯与控制网络以及地铁车辆中某些模拟信号的方式在实验室搭建了基于Petri网的地铁车辆远程故障诊断系统的测试平台。并在此基础上分别进行了故障事件实时诊断测试以及故障事件实时影响分析测试，测试和结果分析验证了本文所提出的故障诊断系统的正确性和可行性。 |
| 作者： | 史芸铭 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 刘健强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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