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多传感器故障检测与隔离的残差产生器设计方法研究 被引量:11
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作者 侯彦东 文成林 陈志国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期429-434,共6页
为了解决多传感器故障检测与隔离这一难题,建立了包含卡死、增益时变和偏差时变等三种典型传感器故障的数学模型.借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理.设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的... 为了解决多传感器故障检测与隔离这一难题,建立了包含卡死、增益时变和偏差时变等三种典型传感器故障的数学模型.借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理.设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的残差产生器,同时还要给出设计残差产生器过程中未知参数的求解方法.用算例对上述设计结果的有效性进行计算机仿真验证. 展开更多
关键词 传感器故障 残差产生器 故障检测与隔离 不可观测子空间 故障特征
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基于SPRT的组合导航故障检测与隔离互辅算法 被引量:6
2
作者 张闯 赵修斌 +2 位作者 庞春雷 冯波 仝海波 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2017年第5期68-71,75,共5页
针对SPRT(序贯概率比检验)算法无法准确判断缓变故障结束时间的问题,提出了一种故障检测与隔离互辅算法。采用SPRT算法对滤波残差进行故障检测,确认故障后隔离故障观测量,重新建立卡尔曼滤波观测方程并完成量测更新,将隔离后的滤波结果... 针对SPRT(序贯概率比检验)算法无法准确判断缓变故障结束时间的问题,提出了一种故障检测与隔离互辅算法。采用SPRT算法对滤波残差进行故障检测,确认故障后隔离故障观测量,重新建立卡尔曼滤波观测方程并完成量测更新,将隔离后的滤波结果作为下一时刻的滤波初值辅助故障检测。仿真结果表明,该方法能准确定位故障观测量并判断出故障的结束时间,提高了系统可靠性。 展开更多
关键词 组合导航 序贯概率比检验 故障检测与隔离 互辅算法
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多传感器故障检测与隔离算法 被引量:7
3
作者 侯彦东 陈志国 汤天浩 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2008-2014,共7页
在系统状态、执行器及传感器故障检测与隔离的问题研究过程中,对传感器故障的检测与隔离难度最大,而针对欠量测系统和传感器冗余系统中传感器故障检测与隔离问题难度更大。为此,首先建立了包含卡死、增益时变和偏差时变3种典型传感器故... 在系统状态、执行器及传感器故障检测与隔离的问题研究过程中,对传感器故障的检测与隔离难度最大,而针对欠量测系统和传感器冗余系统中传感器故障检测与隔离问题难度更大。为此,首先建立了包含卡死、增益时变和偏差时变3种典型传感器故障的数学模型;其次,借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理,对欠量测系统转换结果不唯一这一问题,分别采用最小二乘和基础解系的方法进行处理,对传感器冗余系统,通过两次利用系统状态,分别构造两个并行运行的残差产生器;然后,设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的残差产生器;最后,用算例对上述设计结果的有效性进行计算机仿真验证。 展开更多
关键词 欠量测系统 传感器冗余系统 传感器故障 残差产生器 故障检测与隔离
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冗余惯组故障检测与隔离的广义似然比解耦矩阵构造新方法 被引量:4
4
作者 张通 符文星 +1 位作者 任子君 闫杰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期532-536,共5页
冗余惯组可提高运载火箭制导系统的可靠性,惯性器件发生故障会污染导航信息,需要进行在线故障检测和隔离。面对安装矩阵一定的成套冗余捷联惯组,使用Potter算法构造解耦矩阵的广义似然比故障检测方法,无法检测并隔离特定轴故障,提出选... 冗余惯组可提高运载火箭制导系统的可靠性,惯性器件发生故障会污染导航信息,需要进行在线故障检测和隔离。面对安装矩阵一定的成套冗余捷联惯组,使用Potter算法构造解耦矩阵的广义似然比故障检测方法,无法检测并隔离特定轴故障,提出选择正交投影矩阵的极大无关组来构造解耦矩阵,采用全数字仿真对改进方法进行验证。结果表明,新方法克服了成套惯组同轴共基座安装时某个轴向无法故障检测的问题,且故障检测性能没有降低。该方法为运载火箭制导系统在线故障检测技术提供了一种新思路。 展开更多
关键词 冗余捷联惯组 故障检测与隔离 广义似然比法 解耦矩阵 极大无关组
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一种异类系统中多种故障检测与隔离的空间几何方法研究 被引量:5
5
作者 侯彦东 程前帅 +1 位作者 胡振涛 金勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1113-1122,共10页
针对量测干扰下一种异类过驱动系统中残差与干扰存在耦合关系的问题,提出一种运用空间几何方法实现残差对干扰解耦的新算法.通过设计残差生成器并实现残差对系统输入和量测干扰的解耦,由残差值反馈故障检测情况,根据不可观测子空间中的... 针对量测干扰下一种异类过驱动系统中残差与干扰存在耦合关系的问题,提出一种运用空间几何方法实现残差对干扰解耦的新算法.通过设计残差生成器并实现残差对系统输入和量测干扰的解耦,由残差值反馈故障检测情况,根据不可观测子空间中的空间分割建立结构化残差集,使得残差集与故障集满足完全对应关系,完成故障的隔离.最后通过提出对比仿真算例验证了我们所提算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 故障检测与隔离 过驱动系统 量测干扰 空间几何方法 不可观测子空间
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两级故障检测与隔离方法在组合导航中的应用分析 被引量:4
6
作者 吴有龙 王晓鸣 +1 位作者 杨玲 曹鹏 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期53-58,64,共7页
GPS信号的突变故障会严重影响甚至破坏GPS/INS组合系统的导航性能。针对此问题,提出了两级故障检测与隔离算法。首先利用开方检验法对系统层面上的故障进行探测,然后结合w检验法对系统内部故障进行定位与隔离。与单一的开方检验法比较,... GPS信号的突变故障会严重影响甚至破坏GPS/INS组合系统的导航性能。针对此问题,提出了两级故障检测与隔离算法。首先利用开方检验法对系统层面上的故障进行探测,然后结合w检验法对系统内部故障进行定位与隔离。与单一的开方检验法比较,该方法有效降低了故障检测的误警概率,实现了子系统内部故障的正确定位与隔离。仿真结果表明,本文提出的改进算法能够有效地利用多余观测量,从而提高了组合导航系统的抗差性能。 展开更多
关键词 组合导航 故障检测与隔离 开方检验 w检验
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基于UIO的四旋翼飞行器故障检测与隔离(英文) 被引量:6
7
作者 白慧 王红雨 邵世煌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期125-130,共6页
故障检测与隔离(FDI)对于增强四旋翼飞行器的安全性和鲁棒性具有重要作用。提出了一种四旋翼飞行器执行器故障的FDI方法。首先建立了四旋翼飞行器的简化线性模型。然后研究了基于未知输入观测器(UIO)的故障检测与隔离方案。针对四个执行... 故障检测与隔离(FDI)对于增强四旋翼飞行器的安全性和鲁棒性具有重要作用。提出了一种四旋翼飞行器执行器故障的FDI方法。首先建立了四旋翼飞行器的简化线性模型。然后研究了基于未知输入观测器(UIO)的故障检测与隔离方案。针对四个执行器,分别设计了四个UIO以产生通用结构化残差组,对执行器故障进行检测与隔离。仿真实验证实了该FDI方案的可行性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 故障检测与隔离 未知输入观测器 通用结构化残差组
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基于键合图模型的机车制动系统故障检测与隔离 被引量:5
8
作者 牛刚 赵亚君 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期894-899,共6页
针对机车制动机列车管压力控制模块,采用键合图理论开展了动态建模分析,由建立的故障键合图模型推导出相应的解析冗余关系,提取出完整的故障特征矩阵.利用序贯概率比检验方法对采集的监测数据进行连续判读,实时跟踪识别工况下的系统异... 针对机车制动机列车管压力控制模块,采用键合图理论开展了动态建模分析,由建立的故障键合图模型推导出相应的解析冗余关系,提取出完整的故障特征矩阵.利用序贯概率比检验方法对采集的监测数据进行连续判读,实时跟踪识别工况下的系统异常状况,并将得到的残差状态向量同故障特征矩阵进行匹配,实现对故障部件的检测与隔离.仿真实例验证了建议方法的技术可行性. 展开更多
关键词 制动系统 故障检测与隔离 键合图 序贯概率比检验
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IMU/GPS车辆导航系统故障检测与隔离新方法 被引量:1
9
作者 杨波 高社生 张震龙 《系统工程》 CSCD 北大核心 2005年第2期112-116,共5页
提出一种基于IMU/GPS车辆组合导航系统故障检测与隔离的新方法。该方法两次构造奇偶向量,根据奇偶向量服从的统计分布来逐次完成故障子系统的检测与隔离,并采用极大似然估计法对故障向量进行了估计与修复校正。仿真结果表明,该方法能够... 提出一种基于IMU/GPS车辆组合导航系统故障检测与隔离的新方法。该方法两次构造奇偶向量,根据奇偶向量服从的统计分布来逐次完成故障子系统的检测与隔离,并采用极大似然估计法对故障向量进行了估计与修复校正。仿真结果表明,该方法能够准确及时地检测与隔离出故障子系统,并有效地提高了组合系统的容错性能。 展开更多
关键词 组合导航系统 故障检测与隔离 奇偶向量 x^2检验法
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一种欠量测系统传感器故障检测与隔离方法
10
作者 侯彦东 文成林 金勇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B07期129-133,共5页
为了解决欠量测系统传感器故障检测与隔离这一难题,在对传感器故障进行合理建模的基础上,首先,借助输出方程,利用最小二乘和基础解系的方法,将传感器故障特征转换到系统状态模型中;然后,提出一种残差产生器的设计方法并给出其参数求解方... 为了解决欠量测系统传感器故障检测与隔离这一难题,在对传感器故障进行合理建模的基础上,首先,借助输出方程,利用最小二乘和基础解系的方法,将传感器故障特征转换到系统状态模型中;然后,提出一种残差产生器的设计方法并给出其参数求解方法;最后,用算例对上述设计结果的有效性进行计算机仿真验证。 展开更多
关键词 欠量测系统 传感器故障 故障检测与隔离 基础解系 故障特征
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自修复飞控系统故障检测与隔离软件系统
11
作者 艾剑良 王美仙 艾玲英 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期375-377,共3页
介绍了一种自修复飞行控制系统故障检测和隔离实时工程软件系统。该系统是按照软件工程规范,采用等价空间法和残差向量的概率信息融合法研制和开发的,不仅能对飞行控制系统的突变故障———作动器卡死故障和控制舵面损伤故障进行实时检... 介绍了一种自修复飞行控制系统故障检测和隔离实时工程软件系统。该系统是按照软件工程规范,采用等价空间法和残差向量的概率信息融合法研制和开发的,不仅能对飞行控制系统的突变故障———作动器卡死故障和控制舵面损伤故障进行实时检测和隔离,而且具有良好的用户界面。仿真研究表明,该软件系统具有良好的鲁棒性和实时性。 展开更多
关键词 自修复 飞行控制系统 故障检测与隔离 信息融合
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基于几何方法的控制系统故障检测与隔离算法
12
作者 王明明 孙晓云 邢卉 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期32-38,共7页
本文针对控制系统的模型具有不确定性及易受干扰影响的情况,提出一种控制系统最优故障检测与隔离算法。首先,利用不可观测子空间的概念,将故障分割到不同的子空间,实现故障间的解耦。在故障检测与隔离滤波器存在可行解的条件下,构造残差... 本文针对控制系统的模型具有不确定性及易受干扰影响的情况,提出一种控制系统最优故障检测与隔离算法。首先,利用不可观测子空间的概念,将故障分割到不同的子空间,实现故障间的解耦。在故障检测与隔离滤波器存在可行解的条件下,构造残差,使其仅对某种特定故障可观测,而对其他故障均不可观测,实现残差对故障的隔离。之后利用H∞技术,抑制干扰对残差的影响,既提高了残差对特定故障的灵敏性,又增强了对干扰的鲁棒性。最后,通过仿真实例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 几何方法 故障检测与隔离 不变子空间 不可观测子空间
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改进的冗余捷联惯组故障检测与隔离主成分析法
13
作者 叶松 袁艳艳 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期63-67,共5页
针对冗余捷联惯组故障检测问题,提出了一种改进的主成分析(Principal Component Analysis Algorithm,PCA)算法。思路是将PCA方法和奇偶空间方法的优点结合,通过PCA方法分析影响故障的主要因素,奇偶向量运算消除载体机动影响,并对奇偶矢... 针对冗余捷联惯组故障检测问题,提出了一种改进的主成分析(Principal Component Analysis Algorithm,PCA)算法。思路是将PCA方法和奇偶空间方法的优点结合,通过PCA方法分析影响故障的主要因素,奇偶向量运算消除载体机动影响,并对奇偶矢量进行滤波。仿真结果表明随着滤波器的作用,能够检测到的故障幅值降低,提高故障检测的灵敏度。所提出的理论及方法可行,为箭载冗余惯组故障检测与隔离提供一种理论参考。 展开更多
关键词 故障检测与隔离 奇偶向量 主成分析法 冗余捷联惯组
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基于χ^2检验的惯性/卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法
14
作者 杨涛 赵子阳 +1 位作者 李醒飞 张家川 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第2期169-172,共4页
研究了一种基于χ^2 检验的惯性/ 卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法,该方法可利用故障检测函数自动识别单个卫导故障,并实时剔除故障星重构观测信息序列,从而避免了对紧耦合系统的影响.构建数字化仿真环境对所研究的故障检测与隔离方... 研究了一种基于χ^2 检验的惯性/ 卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法,该方法可利用故障检测函数自动识别单个卫导故障,并实时剔除故障星重构观测信息序列,从而避免了对紧耦合系统的影响.构建数字化仿真环境对所研究的故障检测与隔离方法进行了仿真,仿真结果表明,该方法可在卫星发生故障时及时检测并隔离故障星,并自动实现观测信息重构,保证了紧耦合系统的精度和完好性. 展开更多
关键词 残差χ^2检验 惯性/卫星 紧耦合 故障检测与隔离
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基于传感器的车队故障检测与隔离 被引量:1
15
作者 王高超 侯彦东 +1 位作者 李伟 周毅 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第4期51-59,共9页
针对车队的故障检测与隔离,建立了基于车队的系统诊断模型,并提出了两级故障诊断架构,以车间距为基础对整个车队建立数学模型。同时,构建了车队的状态空间模型,并利用空间几何法设计了车间距的残差发生器。为了设计车队系统的残差生成模... 针对车队的故障检测与隔离,建立了基于车队的系统诊断模型,并提出了两级故障诊断架构,以车间距为基础对整个车队建立数学模型。同时,构建了车队的状态空间模型,并利用空间几何法设计了车间距的残差发生器。为了设计车队系统的残差生成模型,加强了对车队和单辆车的结构分析,并引入了虚拟力分析。通过采用自适应的阈值法加强了故障检测与隔离系统对残差的敏感性和对干扰的鲁棒性。为了促进车辆对自身和整个车队的信息感知能力,智能车(自主移动机器人)装备有红外测距仪、里程计、增量式光学编码器等传感器。实验证明提出的针对车队的故障检测架构和方法是可靠的。 展开更多
关键词 故障检测与隔离 车队 结构分析 虚拟力分析 残差生成
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自修复飞控系统故障检测与隔离软件系统
16
作者 吴静波 艾剑良 +1 位作者 王美仙 艾玲英 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2004年第5期62-64,共3页
介绍了一个自修复飞行控制系统故障检测和隔离实时工程软件系统,该系统按照软件工程规范、采用等价空间法和残差向量的概率信息融合法研制和开发,不仅能对飞行控制系统的突变故障——作动器卡死故障和控制舵面损伤故障进行实时检测和隔... 介绍了一个自修复飞行控制系统故障检测和隔离实时工程软件系统,该系统按照软件工程规范、采用等价空间法和残差向量的概率信息融合法研制和开发,不仅能对飞行控制系统的突变故障——作动器卡死故障和控制舵面损伤故障进行实时检测和隔离,而且具有良好的用户界面。仿真研究表明该软件系统具有良好的鲁棒性和实时性。 展开更多
关键词 自修复飞行控制系统 故障检测与隔离 信息融合
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高速列车双通道速度传感器故障检测与隔离研究 被引量:11
17
作者 牛刚 曹雪杰 秦肖肖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期158-165,共8页
高速列车双通道速度传感器在随列车高速运行时受粉尘、振动、温度变化等因素影响,易出现车轴故障检测虚漏警或误诊等问题。现阶段工程中常利用测试对比等方法检测速度传感器状态,但无法及时监测且易产生虚报警。因此,利用改进主元分析法... 高速列车双通道速度传感器在随列车高速运行时受粉尘、振动、温度变化等因素影响,易出现车轴故障检测虚漏警或误诊等问题。现阶段工程中常利用测试对比等方法检测速度传感器状态,但无法及时监测且易产生虚报警。因此,利用改进主元分析法(PCA)和改进重构贡献图法(IRBCP)建立全新的速度传感器故障检测隔离系统。首先,利用可检测故障幅值选择合适的故障检测统计量并细化,再利用基于组合最大化思想的改进重构贡献图法,确保单故障、多故障均可隔离。以高速列车双通道速度传感器为例,实验验证了所提的策略能够满足常见速度传感器故障的检测隔离需求,准确有效。 展开更多
关键词 双通道速度传感器 故障检测与隔离 改进主元分析法 改进重构贡献图
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基于空间几何方法的智能车故障检测与隔离
18
作者 黄睿睿 李瑞光 +1 位作者 侯彦东 周毅 《系统仿真技术》 2017年第3期209-214,共6页
提出了用空间几何方法对智能车进行故障诊断。对智能车系统进行建模,并设计残差生成器,实现残差对系统输入和系统中未知干扰的解耦。智能车产生的故障情况由残差值直接反映,且满足残差值与故障一一对应的关系。仿真结果表明该方法可以... 提出了用空间几何方法对智能车进行故障诊断。对智能车系统进行建模,并设计残差生成器,实现残差对系统输入和系统中未知干扰的解耦。智能车产生的故障情况由残差值直接反映,且满足残差值与故障一一对应的关系。仿真结果表明该方法可以有效地检测并隔离智能车故障。 展开更多
关键词 智能车 故障检测与隔离 空间几何方法 残差生成器
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多模型的运载火箭姿态控制系统故障检测与隔离
19
作者 谢昌霖 程玉强 +1 位作者 杨述明 宋立军 《国防科技大学学报》 2025年第2期60-67,共8页
针对运载火箭姿态控制系统结构复杂、故障高发的问题,提出一种基于多模型的故障检测与隔离算法。建立运载火箭小偏差姿态动力学模型,设计系统的卡尔曼滤波器;结合专用观测器思想,利用多个不同结构的卡尔曼滤波器组生成对应残差,使得单... 针对运载火箭姿态控制系统结构复杂、故障高发的问题,提出一种基于多模型的故障检测与隔离算法。建立运载火箭小偏差姿态动力学模型,设计系统的卡尔曼滤波器;结合专用观测器思想,利用多个不同结构的卡尔曼滤波器组生成对应残差,使得单个残差仅对于传感器或执行机构的某一故障敏感,并通过理论推导了故障隔离策略,以实现运载火箭不同故障类型的检测和隔离。仿真分析表明,无故障时,残差结果均没有超出设定阈值,算法未出现报警;传感器或执行机构故障时,提出的隔离策略可以准确定位故障,从而验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 运载火箭 故障检测与隔离 卡尔曼滤波器 传感器 执行机构
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冗余式捷联惯导系统多故障的检测与隔离 被引量:10
20
作者 程建华 孙湘钰 +1 位作者 牟宏杰 范晓亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期358-364,共7页
针对传统广义似然比故障检测无法实现捷联惯导多陀螺故障检测和隔离的问题,本文提出基于广义似然比故障检测和线性估计思想相结合的多故障检测与隔离方法。以发生多故障的六陀螺椎体垂向对称配置的冗余捷联惯导为对象,采用广义似然比方... 针对传统广义似然比故障检测无法实现捷联惯导多陀螺故障检测和隔离的问题,本文提出基于广义似然比故障检测和线性估计思想相结合的多故障检测与隔离方法。以发生多故障的六陀螺椎体垂向对称配置的冗余捷联惯导为对象,采用广义似然比方法对系统进行故障检测,并引入线性估计思想实现陀螺输出值预测,通过陀螺预测值与输出值的残差比较定位故障陀螺,并记录故障信息,实现系统重构。通过仿真和实测数据验证,证明该方法可以准确实现对多陀螺故障检测与隔离,保障捷联惯导系统可靠性。 展开更多
关键词 捷联惯导 故障检测与隔离 故障 广义似然比 线性估计 残差 可靠性 重构
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