【摘 要】
:
近年来,故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术在航空航天、电子装备领域发展迅速,但在地面兵器装备中的研究尚处于起步阶段,未形成完整的体系结构。新研制的自行火炮是一种复杂装备,涉及多学科多领域,其可靠性和稳定性是确保装备顺利完成作战任务的关键条件。因此,在自行火炮中研究PHM技术,评估装备的健康状态、预测未知故障,对提高装备的维修保障效率
【基金项目】
:
陕西省自然科学基金(编号:2019-JM-603); 陕西省科技厅军民融合计划项目:车载155检测车故障诊断软件研制;
论文部分内容阅读
近年来,故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术在航空航天、电子装备领域发展迅速,但在地面兵器装备中的研究尚处于起步阶段,未形成完整的体系结构。新研制的自行火炮是一种复杂装备,涉及多学科多领域,其可靠性和稳定性是确保装备顺利完成作战任务的关键条件。因此,在自行火炮中研究PHM技术,评估装备的健康状态、预测未知故障,对提高装备的维修保障效率具有重要意义和实际应用价值。论文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)研究并建立了基于劣化度的装备健康状态变权模糊综合评估模型。由于自行火炮的健康状态是一个逐渐退化的过程,其故障发生具有一定的模糊性。本文把装备健康状态划分为5个等级:健康、良好、注意、异常、故障,将劣化度作为统一的衡量标准,以层次分析法为基础,使用变权原理对权重向量做修正,从而确定各评估指标的权重值。计算出各评估指标的劣化度值,采用岭形隶属度函数构建5种健康状态等级对应的隶属度函数,并建立隶属度矩阵。再运用模糊综合评判的思路和最大隶属度原则,评估装备的健康状态。最后以某型自行火炮全炮电气系统为例,运用本文所提算法进行评估,得到装备的健康状态等级为“良好”。从后续的检测及维修记录来看,评估结果和装备实际运行状态接近,验证了本模型的合理性与有效性。(2)研究并建立了基于改进的灰色马尔科夫故障预测模型。针对传统灰色马尔科夫预测模型中的状态区间划分具有较大随意性、预测精度较低的问题,本文对状态转移概率的计算进行了改进,提出了一种基于改进的灰色马尔科夫故障预测模型。该方法首先利用灰色预测模型得到故障间隔的初始预测值,然后使用马尔科夫链预测模型对初始预测结果进行修正,在状态区间划分时,将各区间相对值所处状态的概率平均期望值作为下一步的转移值,从而得到预测结果,最后采用相对误差检验法对模型的精度进行判定。本文以某型自行火炮某分系统故障间隔期的历史数据为例进行了分析验证,结果表明:传统预测模型的平均相对误差为6.8%,改进后的预测模型的平均相对误差为2.79%,比传统预测模型减少了 4.01%,提高了预测结果的准确性,验证了本文提出方法的有效性。
其他文献
制导光纤线包通常在缠绕、固化工艺过程后会产生残余应力。在光纤线包存储时,线包由于受残余应力以及外界环境的影响,光纤易出现损耗,机械强度降低,较容易出现光纤断裂。因此,在光纤线包制作完成后,需进行线包的热时效工艺,目的在于控制和消除线包的残余应力。进行线包的热时效工艺试验时,通常难以直观的观察到线包在热时效工艺中的应力分布,且由于线包结构的特殊性,目前没有办法对光纤的热力学性能、线包的应力分布进行测
随着汽车保有量的大幅增加,交通事故越来越频发,其中爆胎事故致死率极高。轮胎存在缺陷是导致爆胎的主要原因,如何准确且高效地检测轮胎缺陷,是轮胎检测行业的重点研究方向。本文的主要目的是研究并实现一套汽车轮胎胎面缺陷检测系统,该系统基于机器视觉对胎面缺陷进行智能化检测,在确保检测结果准确性和客观性的同时,提高了检测效率,该研究为轮胎智能化检测提供了新的思路和方法。本文的主要内容包括汽车轮胎胎面图像提取研
大口径舰炮武器系统在现代海军作战体系中发挥着重要作用。而弹仓作为舰炮供弹系统的重要部分,其供弹能力将直接影响到舰炮的作战性能。所以研发载弹量多、供弹速度快、稳定性及可靠性高的大口径舰炮弹仓对提升我国舰炮性能具有重要意义。本文根据某大口径舰炮供弹系统的设计要求,分析对比国内外先进弹仓的设计理念及特点,采用了链式回转供弹的设计方案。结合现代产品设计理论,采用模块化方法对弹仓内各功能单元进行划分,并完成
可视化监测技术的应用一直是工程研究的重要问题。为了保证视频监控具有有效性与针对性,实现对河道不同监控区域,全方位的实时监控,同时为了保证水域监测的实时性与便捷性,实现对河道多参数动态监测,防止污染问题的发生。针对实际中存在的这些需求,使呈像系统能够更好的应用于水资源监测系统中,本文提出了一种通过硬件加速基于FPGA快速呈像与监测的实现方法。论文的主要内容包括如下几个部分:(1)为了满足广视域、全方
目前,物联网监控系统被应用于各行各业,且终端设备接入的需求量日益剧增。针对物联网终端设备多方式接入、系统的可适用范围受限等现象。本文基于云平台与物联网通信技术设计一种具有多种接入方式及接入能力的数据接入盒,采用“云+端”架构搭建一套基于MQTT的物联网设备接入及云上监控系统。本文的主要工作如下:(1)数据接入盒的设计与实现。本文设计一款采用STM32F103芯片作为主控制器,集成无线WiFi与有线
路面根据结构化程度分为结构化路面和非结构化路面,目前无人驾驶对于结构化路面的研究相对成熟,对于非结构化路面的研究相对较少。作为主动三维测量的结构光测量方法,能够很好适用于坑洼不平等非结构化路面形貌的测量,但由于采集处理的数据量较大,应用传统PC机方式难以满足无人驾驶实时处理的要求。针对这个问题,本文研究基于FPGA的结构光图像实时采集与处理技术。主要工作如下:首先,针对结构光测量系统中图像采集与处
长久以来,全固态激光器在激光领域备受青睐,其中1.34 μm激光光源在光纤通讯、激光医学、量子信息、大气污染监测等领域都发挥着重要的作用。伴随着激光器诞生开始,其工作效率和光束质量的优化就成为研究的重点。影响激光器工作效率的因素有许多方面,如泵浦方式的选择,谐振腔设计,温度控制等。本文选择从泵浦源抽运模型,能级速率方程和热效应等方面来研究固体激光器运转特性,主要内容如下:1)将泵浦光高斯分布模型变
现如今各个国家人口都向着城市大规模聚集,有限空间带来的压力对城市建设产生了深远影响,以往的那些结构简单、功能单一的传统建筑形式再无法满足人们的使用和审美需求。而高层六边形网格筒结构作为斜交网格筒结构这种新型结构体系在立面网格布置形式上的一种补充,凭借着其更大的结构抗侧刚度,构件之间更好的空间协同工作能力,以及外立面更优越的采光性能,被应用于经济发达城市或地区的标志性建筑,但目前也仅仅只是局限于个别
光电观瞄系统作为陆军侦查感知装备中的核心系统之一,在目标探测识别和战场态势感知等方面发挥着重要的作用。本文针对陆基光电观瞄系统高分辨率侦察的需求,开展基于压缩感知理论的成像技术研究。将压缩感知理论与光学成像技术相结合,提出了一种共轭像平面编码压缩成像方法,设计并验证了可行技术方案,通过实验系统测试了技术所能达到的性能指标,论证了技术优越性,并借助于Jetson TX2嵌入式平台进行了图像重建算法的
故障共享单车回收车辆路径优化具有重要意义。故障共享单车存在于共享单车停放站点或分散于城市道路网络边上,回收量不确定且大于单个车辆的最大装载量,因此单次回收难以满足需求。本文研究需求不确定的故障共享单车回收PVRP(周期性车辆路径问题),以回收车辆行驶总距离最小为目标,考虑站点和路网边上存在故障共享单车的不同情形,建立模型并进行求解,为故障共享单车的回收提供理论依据。论文主要创新性成果如下。需求不确