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基于键合图的电动代步车故障诊断与预测
| 论文题名： | 基于键合图的电动代步车故障诊断与预测 |
| 关键词： | 电动代步车;故障诊断;键合图;参数不确定性;剩余使用寿命 |
| 摘要： | 随着社会经济发展和人口老年化进程不断加快，作为老年人使用的电动代步车受到人们的普遍关注。电动代步车是一种专为老年人和残疾人保持积极的生活方式而设计的出行工具。它给人们的工作和生活带来了便利，但同时也带来了安全隐患，甚至导致严重后果。因此，急需研究一种电动代步车故障诊断与预测方法用以提高系统的安全性和可靠性。 本文针对存在参数不确定性的电动代步车系统，提出了一种基于不确定性键合图的复合故障（包括渐进性和突发性故障）的检测和隔离方法以及基于增强型无迹卡尔曼滤波的故障估计和剩余寿命预测算法。 首先，在不确定性键合图模型中由参数不确定性建立自适应阈值，用以提高故障检测的可靠性。此外，通过引入非独立的解析冗余关系的概念，提高多故障条件下的系统故障隔离能力。 其次，在可能的故障集合被隔离出来之后，提出增强型无迹卡尔曼滤波算法进行故障实时估计。在该算法中，利用解析冗余关系总和的二阶导数来检测故障值的突然变化，并在线增强状态协方差矩阵以确保快速的状态跟踪能力。 最后，在剩余使用寿命预测时，采用具有时变衰减率的指数退化模型来逼近渐进式故障演化趋势。并根据先前估计的故障值、故障的突变时间和故障发生时间来辨识退化模型系数。获得退化模型之后，结合失效阈值并利用退化模型多步预测给出剩余使用寿命的概率密度分布。搭建了电动代步车实验平台，通过仿真和实验分析验证了所提出方法的可行性和有效性。 |
| 作者： | 夏浩 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 郁明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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