复杂系统的多信号识别与评价.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 29卷 第 3期 2005年 6月 JOURNAlOFDAQING PETROlEUM INSTITUTE Vo1．29 No．3 jkil1． 2005 复杂系统的多信号识别与评价 张德文 ，谢剑丰。，王忠东 (1．大庆石油学院 应用技术学院 河北 秦皇岛 066004； 2．大庆石油学院 国际合作处，黑龙江 大庆 163318) 摘 要 ：根据系统的状态信息 ，提出了复杂系统多信号综合信息识别和评价方法，工程应用实测表明，该评价方法可 以识别和评价复杂系统的多个独立信号 ，具有一定的实用价值． 关 键 词：复杂系统；多信号 ；系统评价；信息识别 中图分类号 ：TP212 文献标识码：A 文章编号：1000—1891(2005)03—0073一O4 0 引言 复杂系统可以看作 “事件”，包括系统主体、存在条件和系统对外界发出的状态信号．系统主体可以分 成许多 “事件元”．每个存在条件是前一事件的状态．状态信息是通过广义传感器转换信号，因此，每种传 感器的输出信号是状态信息集的1个样本．拟采用多种传感信号进行信息或信息集的识别，评价系统性 能和可靠性、进行故障诊断与预测等工作． 1 系统的状态信息 1．1 状态信息集 从广义传感器得到的信号A 中，包括多种信息 ，即 A {)(，Rz }，，— l，… ，， ≠ ， (1) 式中：R 为信息 。的相关信息．若 为各 自独立信息 ，则 R 一 0；若某信息 消失 ，则与它相关的所 ， ， 有信息 R 一0．例如 ，钻井时井架的振动信号中，包含柴油机、泥浆泵、钻切和风等产生的强迫振动，也包 含钻杆 、钢丝绳 、井架结构的模态振动等信息．模态振动是 由强迫振动激励产生．强迫激励消失时，模态 振动也消失l1]． 、 传感器对各种信息敏感程度不同．在传感信号中，各种状态信息含量不等．对于独立信息 ，信号A 只是 1个模糊集，即 A { I，∈A，A()≥ 口)， (2) 式 中： 为信息 在模糊信号A 中的隶属函数；a为指定阈值． 1．2 多信号的信息 一 个稳定系统在稳定的存在条件下，用多种传感器得到的多种信号中，包含有相同的信息集 ，可以表 示为 A，， (3) 式中：A，为传感信号，是模糊集，并且这个集合中各种信息的显著程度不同． 1．3 系统主体的特性信息 当系统主体和存在条件确定时，状态信息也是确定的，这是静态信息．静态信息中寓寄着系统主体的 收稿 日期 ：2005—04—06；审稿人：高丙坤 ；编辑 ：任志平 作者简介：张德文 (1950一)，男 ，工程师，主要从事石油开采机械设计及节能技术方面的研究 维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第29卷 2005年 特性信息，但是从单一静态信息中，无法识别特性信息．当系统主体确定，存在条件改变时，状态信息也改 变，根据它们变化的相应关系 (如传递函数)，可以识别系统主体的特性信息．另一方面 ，存在条