常規(guī)主元分析故障診斷方法的改進(jìn)及在線故障診斷的研究.pdf

1、隨著陸地上不可再生資源的不斷減少，探測(cè)和開發(fā)海洋資源顯得愈發(fā)重要，作為海洋高科技重要組成部分的水下機(jī)器人，自主性和安全性是其重要特征，由于水下環(huán)境復(fù)雜，為使水下機(jī)器人能安全地執(zhí)行水下探測(cè)和作業(yè)任務(wù)，研究水下機(jī)器人故障診斷技術(shù)是極為必要的，也是其智能化的重要體現(xiàn)。 傳感器是檢測(cè)水下機(jī)器人狀態(tài)的重要部件，傳感器故障診斷是保證水下機(jī)器人安全性的重要技術(shù)之一。傳感器故障會(huì)對(duì)水下機(jī)器人順利完成作業(yè)造成障礙，甚至?xí)?dǎo)致災(zāi)難性的后果和不可估價(jià)

2、的損失。 近年來，主元分析被廣泛地運(yùn)用于多傳感器故障診斷。主元分析通過Q統(tǒng)計(jì)量圖和T2統(tǒng)計(jì)量圖與各個(gè)變量對(duì)SPE值的貢獻(xiàn)圖對(duì)傳感器進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)與故障識(shí)別。主元分析對(duì)傳感器進(jìn)行故障診斷過程中，時(shí)常由于傳感器信號(hào)受到噪聲干擾，故障診斷診斷結(jié)果出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。 本文針對(duì)噪聲干擾對(duì)主元分析的影響進(jìn)行研究，分別對(duì)主元建模的傳感器信號(hào)與被故障診斷傳感器信號(hào)加入不同信噪比的噪聲干擾，通過主元累積貢獻(xiàn)圖與Q統(tǒng)計(jì)量圖和T2統(tǒng)計(jì)量圖研究噪聲干

3、擾對(duì)主元模型與故障診斷結(jié)果的影響。 本文針對(duì)傳感器信號(hào)去噪處理對(duì)主元分析的影響進(jìn)行研究。利用小波理論對(duì)主元建模的傳感器信號(hào)與被故障診斷傳感器信號(hào)進(jìn)行去噪處理，通過主元累積貢獻(xiàn)圖與Q統(tǒng)計(jì)量圖和T2統(tǒng)計(jì)量圖研究不同信噪比的噪聲干擾去噪后對(duì)主元模型與故障診斷結(jié)果的影響。 由于水下機(jī)器人工作條件惡劣，傳感器受到水流等多種干擾，利用常規(guī)主元分析故障診斷方法對(duì)水下機(jī)器人傳感器進(jìn)行故障診斷時(shí)，噪聲干擾的存在無法保障主元模型的準(zhǔn)確性，故

4、障診斷過程會(huì)出現(xiàn)誤判現(xiàn)象，并且無法診斷傳感器故障是由噪聲干擾影響還是傳感器本身發(fā)生故障?；谛〔ㄈピ肱c主元分析故障診斷方法對(duì)傳感器信號(hào)小波去噪的信號(hào)預(yù)處理過程，避免噪聲信號(hào)對(duì)診斷結(jié)果的影響及誤判現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高故障診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。以某型號(hào)水下機(jī)器人的傳感器數(shù)據(jù)為試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)常規(guī)主元分析故障診斷方法與基于小波去噪與主元分析故障診斷方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基于小波去噪與主元分析故障診斷方法的可行。 本文針對(duì)水下機(jī)器人在