基于数据融合的hagc系统故障多判据诊断研究

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1、国内图书分类号：TG33TP273国际图书分类号：621工学博士学位论文Y866837基于数据融合的HAGC系统故障多判据诊断研究博士研究生：导师：申请学位级别：学科、专业：所在单位：授予学位单位：董敏刘才教授工学博士机械设计及理论机械工程学院燕山大学摘要挎为现代叛繁轧擞核心技术的液攫厚度巍动控铡系统(HAGC)，嶷枧、电、液于一体，结构高度集成，复杂精密，遗价．卜分鞴贵，该系统的运行状态对产品的质量囊产蠢具有熏大影嚷，妻接次定了筑投数工俸性能。HAGC系统在远行数态。F是一个复杂的非线性动力学系统，具有不确定、非线性、时变性的特点，故障状况

2、复杂，于撬羧素多，系统本身懿复杂经绘获态盗测鞠赦障分橱蒂柬谗多困难，瑗魏+嚣震HAGC系统的故障诊断技术研究具有重要的理论意义和实际应用价德。本文驮褥敬敌障信惠斡三摹孛独立特征：瓣态特{蕞、稳态特征和突变特餐弱角菠，开发了多种诊断判据。为综合多角度信息，在利用新方法的撼础上研究了多种判掘信怠融合阀磁，通过仿真及故障实例验证了所提方法瓣正确经及可行侄。通过对避车L机轧制过程的分析，提出在不需要停机和夕t-JJn激励信号的情况下，将轧制咬钢过程和控制输入突变过稷看作阶跃输入信号，在线获得液压压下系统瞬态响应。分毒蓐了常见故障对HAGC系统瞬态响应

3、性熊指标的影响，并通过与芷常情况下参数进彳亍对比分析，建立了数值属性描述的瞬态响应判掂算法。基于系缆数学模型翻未知输入观测器理论，利用状态方程对系统敞嫜进行分析，确定了不同故障影响方向，建立了HAGC系统观测器组诊断方法，通过组合逻辑来进弦敬漳定镶与分离，著提蹬了数毽属牲鼓赡判据戆箕法，理论分援和试验疆究妊明了观测器组在提取系统稳杰故障信息方面的有效性。另外，本文基于微分几何方法磅究了HAGC系绞≤≥线瞧模型受黢不臻定鳄藕予系统匏建立数及≤}线瞧程{l

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6、器的设计方法，限于其可诊断故障模式，文中将其作为观测器组方法的辅助校验。基子毪制过程历

7、史数弦，分嗣建立了一；}孛RBF掰络魏鞠力预报模望积蘩‘刊li≯系统各环节ARMA模型的动态递归网络模型，并对网络结构和学习算法提出了优化，使其收敲速度和泛化能力得到掇嵩。为捧除输入突变弓l超的输灞信号突变带来的网络误诊阀题，通过对系统MA模型进行小波变换研究，使得故障信息得到准确定位。将小波作为神经网络躐踪异常信号的看级处瓒，解决了小波变换计算整大，全稳监控实时性差的缺点。罄于小波变换对突变信息的敏感性，提出将其作为故障突变信息判掘，并提出了故障测度的数值算法。燕出穴学工学博士学位论文利用D。s证据耀论在处理多源信息方颡的优势，进行系统多判

8、据融合，利用故簿测度构造合理的麓本信波分配算法，克服了证姑理论基本可信发分配依据专家知识、主观性过强的缺陷。诊断实例诞明了傣息融会降低了不确定性，提赢了诊断输出储度．大大提高了诊断系统性能。关键词HAGC系统；故障诊断：数学模型；观测器组：微分几何理论；神经网络小波分振；焦息融合lIAbstractAsakerneltechnologyofmodemstriprollingmill·HydraulicAutomaticGaugeControlsystem(HAGCsystem)，gatheringmechanism,electric，andh

9、ydraulicpressuretechnique，hastheattributeofcomplicatedandhi【ghprecision，highintegrationinconfigurationandcostlyinprice．TheworkingstateofHAGChastheimportanteffect011thequalityandoutputofrollingproductionanddecidestheperformanceofrollingmilldirectly．HAGCsystemisacomplicateddy

10、namicssysteminrunningstate，hasthecharacteristicsofuncertainty,non—linearityandtime—variety．It’Scomplexitybringmanydifficultiestostatemonitorandfaultanalysis+So，researchonHAGCsystemfaultdiagnosistechnologyhasimportanttheoreticalandpracticalsignificance．Fromtheperspectiveofex

11、tractingthreeindependentfaultsignalcharacters：transient，steadyandsingularity,multi