Acta Armamentarii ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (3): 763-772.doi: 10.12382/bgxb.2021.0790
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LÜ Jiapeng(), SHI Xianjun(
), NIE Xinhua(
), QIN Yufeng(
), LONG Yufeng(
)
Received:
2021-11-22
Online:
2022-06-16
LÜ Jiapeng, SHI Xianjun, NIE Xinhua, QIN Yufeng, LONG Yufeng. Evaluation Method of Fault Diagnosability Based on Recursive Plot and Tensor Decomposition[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(3): 763-772.
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指标 | 计算方法 | 物理含义 |
---|---|---|
递归率 | $RR=\frac{\sum\limits_{i=1}^{{{N}_{m}}}{\sum\limits_{j=1}^{{{N}_{m}}}{{{R}_{ij}}}}}{N_{m}^{2}}$ | 描述了递归图中递归点的密度,反映了一个特定状态出现的概率 |
确定性 | $DET=\frac{\sum\limits_{l={{l}_{\min }}}^{{{l}_{\max }}}{lp(l)}}{\sum\limits_{i=1}^{{{N}_{m}}}{\sum\limits_{j=1}^{{{N}_{m}}}{{{R}_{ij}}}}}$ | 描述了对角线结构的递归点数与所有递归点数的比例,反映了系统的可预测性 |
层流性 | $LAM=\frac{\sum\limits_{v={{v}_{\min }}}^{{{v}_{\max }}}{vp(v)}}{\sum\limits_{v=1}^{{{v}_{\max }}}{vp(v)}}$ | 描述了递归图中垂直线结构的递归点数量,反映了系统的间歇性和层次性 |
递归熵 | $ENTER = -\sum_{l=l_{\min }}^{N_{m}} p(l) \ln p(l)$ | 基于对角线长度频率分布的香农熵,描述了动力学系统种确定性结构和复杂度,反映了系统的动力学信息量或随机性程度 |
Table 1 Characteristic index of the recursive graph and their definitions in physics
指标 | 计算方法 | 物理含义 |
---|---|---|
递归率 | $RR=\frac{\sum\limits_{i=1}^{{{N}_{m}}}{\sum\limits_{j=1}^{{{N}_{m}}}{{{R}_{ij}}}}}{N_{m}^{2}}$ | 描述了递归图中递归点的密度,反映了一个特定状态出现的概率 |
确定性 | $DET=\frac{\sum\limits_{l={{l}_{\min }}}^{{{l}_{\max }}}{lp(l)}}{\sum\limits_{i=1}^{{{N}_{m}}}{\sum\limits_{j=1}^{{{N}_{m}}}{{{R}_{ij}}}}}$ | 描述了对角线结构的递归点数与所有递归点数的比例,反映了系统的可预测性 |
层流性 | $LAM=\frac{\sum\limits_{v={{v}_{\min }}}^{{{v}_{\max }}}{vp(v)}}{\sum\limits_{v=1}^{{{v}_{\max }}}{vp(v)}}$ | 描述了递归图中垂直线结构的递归点数量,反映了系统的间歇性和层次性 |
递归熵 | $ENTER = -\sum_{l=l_{\min }}^{N_{m}} p(l) \ln p(l)$ | 基于对角线长度频率分布的香农熵,描述了动力学系统种确定性结构和复杂度,反映了系统的动力学信息量或随机性程度 |
故障 | 释义 |
---|---|
f0 | 正常状态 |
f1 | 电阻R1开路 |
f2 | 电阻R3开路 |
f3 | 电容C1被击穿 |
f4 | 电容C1漏电 |
Table 2 Typical fault modes
故障 | 释义 |
---|---|
f0 | 正常状态 |
f1 | 电阻R1开路 |
f2 | 电阻R3开路 |
f3 | 电容C1被击穿 |
f4 | 电容C1漏电 |
故障 | f0 | f1 | f2 | f3 | f4 |
---|---|---|---|---|---|
f0 | 0 | 0.017 8 | 0.101 0 | 0.386 3 | 0.039 2 |
f1 | 0.017 8 | 0 | 0.056 0 | 0.182 1 | 0.006 6 |
f2 | 0.101 0 | 0.056 0 | 0 | 0.164 9 | 0.025 2 |
f3 | 0.386 3 | 0.182 1 | 0.164 9 | 0 | 0.142 7 |
f4 | 0.039 2 | 0.006 6 | 0.025 2 | 0.142 7 | 0 |
Table 3 Difference between states
故障 | f0 | f1 | f2 | f3 | f4 |
---|---|---|---|---|---|
f0 | 0 | 0.017 8 | 0.101 0 | 0.386 3 | 0.039 2 |
f1 | 0.017 8 | 0 | 0.056 0 | 0.182 1 | 0.006 6 |
f2 | 0.101 0 | 0.056 0 | 0 | 0.164 9 | 0.025 2 |
f3 | 0.386 3 | 0.182 1 | 0.164 9 | 0 | 0.142 7 |
f4 | 0.039 2 | 0.006 6 | 0.025 2 | 0.142 7 | 0 |
故障 | f1 | f2 | f3 | f4 |
---|---|---|---|---|
可检测性 | 0.017 8 | 0.101 0 | 0.386 3 | 0.039 2 |
Table 4 Fault detectability
故障 | f1 | f2 | f3 | f4 |
---|---|---|---|---|
可检测性 | 0.017 8 | 0.101 0 | 0.386 3 | 0.039 2 |
故障 | f1 | f2 | f3 | f4 |
---|---|---|---|---|
可隔离性 | 0.244 7 | 0.246 1 | 0.489 7 | 0.174 5 |
Table 5 Fault isolability
故障 | f1 | f2 | f3 | f4 |
---|---|---|---|---|
可隔离性 | 0.244 7 | 0.246 1 | 0.489 7 | 0.174 5 |
故障 | 测点1 | 测点2 | 测点3 | 测点4 |
---|---|---|---|---|
f1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
f2 | 0 | 1 | 1 | 1 |
f3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
f4 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Table 6 D matrix of the circuit diagram
故障 | 测点1 | 测点2 | 测点3 | 测点4 |
---|---|---|---|---|
f1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
f2 | 0 | 1 | 1 | 1 |
f3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
f4 | 0 | 0 | 1 | 1 |
可检测度和可隔离度 | 故障 | |||
---|---|---|---|---|
f1 | f2 | f3 | f4 | |
可检测度 | 1 | 1 | 1 | 1 |
可隔离度 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Table 7 Diagnosability index of faults
可检测度和可隔离度 | 故障 | |||
---|---|---|---|---|
f1 | f2 | f3 | f4 | |
可检测度 | 1 | 1 | 1 | 1 |
可隔离度 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
可检测度 | 100% |
---|---|
可隔离度 | 50% |
Table 8 Diagnosability index of the system
可检测度 | 100% |
---|---|
可隔离度 | 50% |
[1] |
朱敏, 许爱强, 许晴, 等. 基于改进多层核超限学习机的模拟电路故障诊断[J]. 兵工学报, 2021, 42(2): 356-369.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.02.013 |
|
|
[2] |
郭伟超, 赵怀山, 李成, 等. 基于小波包能量谱与主成分分析的轴承故障特征增强诊断方法[J]. 兵工学报, 2019, 40(11): 2370-2377.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.11.022 |
|
|
[3] |
王大轶, 符方舟, 刘成瑞, 等. 控制系统可诊断性的内涵与研究综述[J]. 自动化学报, 2018, 44(9): 1537-1553.
|
|
|
[4] |
李文博, 王大轶, 刘成瑞. 卫星姿态控制系统的故障可诊断性评价研究[J]. 空间控制技术与应用, 2014, 40(5): 8-13.
|
|
|
[5] |
doi: 10.1016/j.automatica.2013.02.045 URL |
[6] |
doi: 10.23919/JSEE.5971804 URL |
[7] |
|
[8] |
doi: 10.1109/TAC.9 URL |
[9] |
李文博, 王大轶, 刘成瑞. 一类非线性系统的故障可诊断性量化评价方法[J]. 宇航学报, 2015, 36(4): 455-462.
|
|
|
[10] |
李文博, 王大轶, 刘成瑞. 动态系统实际故障可诊断性的量化评价研究[J]. 自动化学报, 2015, 41(3): 497-507.
|
|
|
[11] |
|
[12] |
|
[13] |
doi: 10.1088/1361-6501/abbdf0 |
[14] |
|
[15] |
doi: 10.1002/(ISSN)1547-5905 URL |
[16] |
doi: 10.1021/ie000141+ URL |
[17] |
刘文静, 刘成瑞, 王南华, 等. 定量与定性相结合的动量轮故障可诊断性评价[J]. 中国空间科学技术, 2011, 31(4): 54-63.
|
|
|
[18] |
吕琛, 马剑, 刘红梅, 等. 基于认知计算与几何空间变换的故障诊断与预测[M]. 北京: 国防工业出版社, 2021.
|
|
|
[19] |
化永朝, 李清东, 任章, 等. 连续系统故障可诊断性评价方法综述[J]. 控制与决策, 2016, 31(12): 2113-2121.
|
|
|
[20] |
符方舟, 王大轶, 李文博. 复杂动态系统的实际非完全失效故障的可诊断性评估[J]. 自动化学报, 2017, 43(11): 1941-1949.
|
|
|
[21] |
doi: 10.1109/TAC.2021.3108587 URL |
[22] |
刘文静, 李文博, 张秀云, 等. 基于图论的深空探测航天器故障可诊断性评价[J]. 控制理论与应用, 2019, 36(12): 2074-2084.
|
|
|
[23] |
李巍华, 张小丽, 严如强. 复杂机电系统智能故障诊断与健康评估[M]. 北京: 国防工业出版社, 2021.
|
|
|
[24] |
doi: 10.1093/bioinformatics/btz281 pmid: 31081021 |
[25] |
刘成瑞, 刘文静, 王南华, 等. 基于相关性模型的液浮陀螺可诊断性分析方法[J]. 空间控制技术与应用, 2013, 39(1): 10-4, 22.
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