定性/定量混合故障诊断技术及应用研究

admin · 发表于 6 小时前

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故障诊断技术是提高航天器安全性和可靠性的重要技术手段。本文在中国空间技术研究院空间智能控制技术国防科技重点实验室基金项目“基于定性/定量混合模型的快速故障诊断方法研究”的资助下，回顾了故障诊断技术的发展历史和发展趋势，总结了基于模型的故障诊断方法（定量方法）、基于知识的故障诊断方法（定性方法）以及定性/定量混合故障诊断方法的研究现状，并以航天器姿态控制系统为研究对象，针对基于定性/定量混合故障诊断技术进行以下几方面的工作。分析了航天器姿态控制系统的组成，研究了航天器姿态控制系统的各种故障模式的定量模型。通过分析姿控系统的故障机理、征兆表现和故障征兆传播机理，研究了各种故障的定性模型。在此基础上分析了定性/定量混合故障诊断的方法。研究了基于案例推理的定性故障诊断方法和等价空间的定量故障诊断方法。案例推理根据过去相似经验进行推理，能够有效降低不确定性的影响；等价空间针对具体模型进行精确诊断。将两种方法采用分层的方式结合，充分利用定性知识和定量模型，形成定性/定量的混合故障诊断方法。经过仿真验证，该定性/定量混合方法能够有效进行故障诊断。在基于案例推理和等价空间的混合故障诊断方法开始会存在案例库数据不足诊断不准确的缺陷。采用D-S证据推理的数据融合方法结合具有专家经验的知识推理方法可以在一定程度上解决这一题目。知识推理的定性方法能够利用专家经验进行故障诊断，D-S证据推理依据不同的诊断结果进行推理以达到故障判决的目的。在此基础上建立了基于数据融合的定性/定量混合故障诊断方法。

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