1故障诊断与容错控制综述.ppt

故障检测与诊断技术 目 录 1. FDD研究的必要性； 2. FDD的概念； 3. FDD的发展概况； 4. FDD的任务和主要研究内容； 5. FDD方法的研究现状； 5.1 基于系统动态数学模型的方法； 5.2 基于信号处理的方法； 5.3 基于知识的FDD方法； 6. 当前存在的几个主要问题； 7. FDD的发展趋势。 目 录 1. FDD研究的必要性； 2. FDD的概念； 3. FDD的发展概况； 4. FDD的任务和主要研究内容； 5. FDD方法的研究现状； 5.1 基于系统动态数学模型的方法； 5.2 基于信号处理的方法； 5.3 基于知识的FDD方法； 6. 当前存在的几个主要问题； 7. FDD的发展趋势。 2002年5月24日下午三点零三十三分，台湾中华航空公司一架从台北飞往香港的班机在澎湖马公外海坠落，机上乘客连同机组人员共有225人。图为调查人员搭了一个架子，把收集来的碎片拼凑在一起。 故障(fault)：使系统至少一个特性或参数出现较大的偏差，并超出了可接受的范围。此时系统的性能明显低于正常水平，难以完成其预期的功能。 故障预报(fault prediction)：根据系统的残差和症状等动态信息，在故障尚未发生时对其运行状态趋势的估计。 软件冗余(analytical redundancy)：与硬件冗余相对应，狭义指通过被诊断对象的可测变量之间(如输入与输出间，输出与输出间，输入与输入间)存在的冗余的函数关系用解析方式建立系统的数学模型来产生冗余信号;广义泛指利用非硬件冗余的方法得到冗余信息进行故障诊断。冗余信息往往是成功进行故障诊断的关键。 故障分离(fault isolation)：在检测出故障后，确定故障的种类或发生的部位。 故障辨识(fault identification)：在故障发生后，确定故障的大小，发生时间、位置和故障性质，并对故障加以评价等。 目 录 1. FDD研究的必要性； 2. FDD的概念； 3. FDD的发展概况； 4. FDD的任务和主要研究内容； 5. FDD的研究现状； 5.1 基于系统动态数学模型的方法； 5.2 基于信号处理的方法； 5.3 基于知识的FDD方法； 6. 当前存在的几个主要问题； 7. FDD的发展趋势。 2.1 什么是FDD？ FDD是一门相对独立发展的理论与技术，同时又是一门应用型边缘学科，与容错控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等有密切的联系。 2.1 什么是FDD？ 目 录 1. FDD研究的必要性； 2. FDD的概念； 3. FDD的发展概况； 4. FDD的任务和主要研究内容； 5. FDD方法的研究现状； 5.1 基于系统动态数学模型的方法； 5.2 基于信号处理的方法； 5.3 基于知识的FDD方法； 6. 当前存在的几个主要问题； 7. FDD的发展趋势。 FDD发展简况： 1971年，Beard发表的博士论文以及Mehra与Peschon发表在Automatica上的文章 ，标志FDD技术的诞生。 1976年，Willsky发表了第一篇FDD方面的综述文章。 1978年，Himmelblau出版了国际上第一本FDD方面的学术著作。 1993年，IFAC（国际自动控制联合会）组织成立了“IFAC技术过程的故障诊断与安全性”技术委员会，并且每三年就举办一次国际会议专题讨论FDD。 1997年，中国自动化学会成立了“技术过程的故障诊断与安全性”专业委员会，以协调国内该学科的发展。 FDD发展简况(续)： 20世纪80年代末到90年代初基于观测器的LTI系统故障诊断的理论研究成为热点和重点。80年代中后期，基于人工智能等非数学模型的FDD方法逐渐引起了人们的广泛关注。90年代中期，关于LTI系统的FDD已形成相对较为完整的体系结构。 我国在20世纪80年代初开始了这方面的研究。清华大学、南京航空航天大学、西安交通大学、上海海运学院、北京航空航天大学、国防科技大学、浙江大学、华中科技大学、南京理工大学等单位的学者均长期从事这方面的研究，取得了丰富的成果。 FDD发展简况(续)： 2006年，第六届IFAC（国际自动控制联合会）技术过程的故障检测、监控和安全性国际会议将在北京清华大学举行，届时该领域的研究人员将分享和交流在技术过程的故障检测、监控和安全性等多方面研究和应用中取得的必威体育精装版进展。 目 录 1. FDD研究的必要性； 2. FDD的概念； 3. FDD的发展概况； 4. FDD的任务和