基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無(wú)人半潛平臺(tái)傳感器故障診斷.pdf

1、無(wú)人半潛平臺(tái)是一種介于無(wú)人潛航器和無(wú)人水面艇之間的智能化海洋平臺(tái)，其對(duì)海洋資源勘探、水文資料的收集和軍事戰(zhàn)略滲透都有重要的意義。無(wú)人半潛平臺(tái)獲得外部環(huán)境以及自身的狀態(tài)信息主要通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)完成。因此，傳感器的可靠性對(duì)其至關(guān)重要。而傳感器故障診斷技術(shù)可以在一定程度上避免無(wú)人半潛平臺(tái)災(zāi)難性事件的發(fā)生。
　　 無(wú)人半潛平臺(tái)的傳感器故障檢測(cè)與診斷技術(shù)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的快速發(fā)展，但還是有很多問(wèn)題需要解決?；跀?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷技術(shù)也得

2、到了不斷完善和提高。在基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷方面還有很多地方需要進(jìn)一步的研究。本文所進(jìn)行的主要研究如下:
　　 ①為克服基于模型方法的局限性，本文提出了基于二階泰勒級(jí)數(shù)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的傳感器故障診斷方法。首先，對(duì)傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)序列應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論中的序列累加生成，可以構(gòu)造出一個(gè)具有指數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律的序列。然后對(duì)其應(yīng)用泰勒級(jí)數(shù)建立預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)其未來(lái)時(shí)刻輸出數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)與估計(jì)。利用此算法對(duì)四種主要的傳感器故障類(lèi)型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明這種算

3、法能快速，準(zhǔn)確地診斷傳感器故障。并且此方法還能用于故障信號(hào)的重構(gòu)。
　　 ②為克服經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)匱乏等問(wèn)題，本文提出了基于灰色關(guān)聯(lián)分析的傳感器故障診斷方法?；疑P(guān)聯(lián)分析能夠反映序列曲線(xiàn)間的幾何相似性與變化趨勢(shì)的接近程度。應(yīng)用此方法進(jìn)行故障診斷之前，需要獲取傳感器故障狀態(tài)下的輸出數(shù)據(jù)建立一個(gè)故障模式序列集。然后計(jì)算采樣數(shù)據(jù)序列與故障模式集中序列的綜合灰色關(guān)聯(lián)度，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)向量的故障診斷。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，可以得出基于灰色