基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的無人半潛平臺傳感器故障診斷.pdf

1、無人半潛平臺是一種介于無人潛航器和無人水面艇之間的智能化海洋平臺，其對海洋資源勘探、水文資料的收集和軍事戰(zhàn)略滲透都有重要的意義。無人半潛平臺獲得外部環(huán)境以及自身的狀態(tài)信息主要通過各種各樣的傳感器來完成。因此，傳感器的可靠性對其至關(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人半潛平臺災(zāi)難性事件的發(fā)生。
　　 無人半潛平臺的傳感器故障檢測與診斷技術(shù)經(jīng)過了長時間的快速發(fā)展，但還是有很多問題需要解決?；跀?shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷技術(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數(shù)動態(tài)預(yù)測的傳感器故障診斷方法。首先，對傳感器測量數(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)造出一個具有指數(shù)增長規(guī)律的序列。然后對其應(yīng)用泰勒級數(shù)建立預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對其未來時刻輸出數(shù)據(jù)的預(yù)測與估計(jì)。利用此算法對四種主要的傳感器故障類型進(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的重構(gòu)。
　　 ②為克服經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)匱乏等問題，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間的幾何相似性與變化趨勢的接近程度。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)了對測量數(shù)據(jù)向量的故障診斷。通過對仿真結(jié)果的分析，可以得出基于灰色