基于信息融合的艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)綜合評估研究.pdf

1、本文以國家自然科學(xué)基金資助項目“定量評價旋轉(zhuǎn)機械振動狀態(tài)的融合信息熵方法研究”和海軍青年科研基金項目“旋轉(zhuǎn)機械振動狀態(tài)的融合信息熵方法研究”為課題背景，以艦船動力裝置為研究對象，對艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)綜合評估技術(shù)進行了研究，提出將信息融合技術(shù)有機地嵌入到艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)綜合評估中，構(gòu)建了基于信息融合的艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)評估模型，并在理論和應(yīng)用兩個方面進行了研究。
　　 在綜述設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)，船舶技術(shù)狀態(tài)評估技術(shù)

2、、信息融合技術(shù)的基礎(chǔ)上，指出了船舶技術(shù)狀態(tài)評估存在的問題，提出將信息融合技術(shù)應(yīng)用于船舶技術(shù)狀態(tài)評估的思路。
　　 在闡述技術(shù)狀態(tài)管理的概念和發(fā)展的基礎(chǔ)上，論述了本文所研究的技術(shù)狀態(tài)評估的含義。創(chuàng)建了基于信息融合的艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)評估模型，將信息融合技術(shù)有機地嵌入到艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)評估的相應(yīng)環(huán)節(jié)。根據(jù)艦船動力裝置的特點，建立了艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)評估的部分頂層指標(biāo)體系。
　　 提出采用粗糙集理論的知識約簡來優(yōu)化技術(shù)

3、狀態(tài)評估中的特征指標(biāo)。以QGF-1汽輪鼓風(fēng)機為對象，利用粗糙集理論建立了QGF-1汽輪鼓風(fēng)機技術(shù)狀態(tài)評估的特征指標(biāo)、決策規(guī)則。
　　 考慮到綜合評估中證據(jù)的不確定性，提出了采用Dempster-Shafter(D-S)證據(jù)理論來對各證據(jù)進行組合，以便達到降低不確定性的目的。為此，首先描述了D-S證據(jù)理論的國內(nèi)外發(fā)展情況，其次研究了D-S證據(jù)理論的基本方法，不足之處，以及某些改進措施，總結(jié)了3種基于證據(jù)理論的決策方法，最后，建立了

4、基于D-S證據(jù)理論的艦船動力裝置技術(shù)狀態(tài)評估方法。
　　 考慮到動力裝置的許多設(shè)備是旋轉(zhuǎn)機械類，本文研究了基于信息熵的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法。首先利用試驗建立4種信息熵特征(奇異譜熵、功率譜熵、小波空間狀態(tài)特征譜熵和小波能譜熵)在旋轉(zhuǎn)機械典型故障下的期望值，即獲得基于信息熵的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷標(biāo)準(zhǔn)特征向量。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)越相似模式間的距離越短的思路，建立了基于信息熵貼近度的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷?？紤]到D-S證據(jù)理論的功能，建立了基于信

5、息熵貼近度和D-S證據(jù)理論的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷。通過實例計算描述了兩種方法的適用性。
　　 從工程應(yīng)用的角度上，提出一種基于任務(wù)剖面的復(fù)雜系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)綜合評估方法。將粗糙集理論、D-S證據(jù)理論、設(shè)備群和模糊理論等有機地嵌入到綜合評估方法中。先由任務(wù)剖面和設(shè)備群概念確定需要評估的設(shè)備和設(shè)備群；其次采用粗糙集理論來優(yōu)化單設(shè)備技術(shù)狀態(tài)評估指標(biāo)，然后采用基于D-S證據(jù)理論的單設(shè)備技術(shù)狀態(tài)評估或基于指標(biāo)分級的單設(shè)備技術(shù)狀態(tài)評估來獲得單設(shè)備的