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基于故障树-蒙特卡洛法的电动静液作动器可靠性仿真分析
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作者 侯艳艳 李小刚 +1 位作者 南秦博 李哲 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期163-168,共6页
电动静液作动器(EHA)是飞机飞行控制系统的重要部件,控制着飞机升降舵、副翼、方向舵的动作与位置,对实现飞行姿态和飞行轨迹控制具有决定性作用,一旦EHA发生故障,将可能造成重大的安全事故。传统基于故障树的可靠性分析方法难以直观显... 电动静液作动器(EHA)是飞机飞行控制系统的重要部件,控制着飞机升降舵、副翼、方向舵的动作与位置,对实现飞行姿态和飞行轨迹控制具有决定性作用,一旦EHA发生故障,将可能造成重大的安全事故。传统基于故障树的可靠性分析方法难以直观显示系统故障的变化趋势,针对此,以EHA为研究对象,在故障树分析的基础上,运用蒙特卡洛法对其可靠性进行仿真分析,得到可靠度变化曲线,从而识别影响系统可靠性的薄弱环节;并提出提高液压油清洁度和关键元件的可靠度作为进一步改进EHA可靠性的方法,为新型一体化电动静液作动器的研制提供理论支撑,同时对我国未来多电/全电飞机的发展具有重要的理论意义和军事应用价值。 展开更多
关键词 电动静液作动器 故障树 蒙特卡洛法 可靠性 仿真分析
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基于XGBoost与SHAP分析的可解释性故障诊断方法研究
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作者 李开平 张凤丽 +1 位作者 黄祖广 王金江 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期199-208,共10页
针对现有智能故障诊断方法存在特征输入单一、故障难以提取、模型可解释性较差等问题,提出一种基于XGBoost(extreme gradient boosting)与SHAP(SHapley Additive exPlanations)分析的可解释性故障诊断方法。首先,采用传统信号处理方法... 针对现有智能故障诊断方法存在特征输入单一、故障难以提取、模型可解释性较差等问题,提出一种基于XGBoost(extreme gradient boosting)与SHAP(SHapley Additive exPlanations)分析的可解释性故障诊断方法。首先,采用传统信号处理方法完成多域特征的提取。其次,基于XGBoost集成算法构建故障诊断模型,并根据XGBoost内嵌评估指标对模型进行初步特征解释。最后,运用Tree SHAP方法对诊断模型进行特征解释分析,探究重要特征对轴承故障类别趋势的影响关系,分析特征之间的依赖交互效应,直观、透明地揭示模型的诊断机制。通过实验对比XGBoost与其他传统机器学习方法,本模型在多维评价指标中综合表现更为突出,且具有较强的精确性,故障诊断准确率高达99.62%,具备良好的实际应用价值。 展开更多
关键词 可解释性故障诊断方法 多域特征 XGBoost集成算法 tree SHAP 特征解释
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一种基于IBKA-GBDT的火控系统故障预测方法
3
作者 于昂 李英顺 +2 位作者 郭占男 曹胜冲 赵恒 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期169-177,共9页
火控系统是坦克作战的核心组件,通过提供高精度目标打击、快速反应以及全天候作战支持,显著提升坦克的战场生存能力和作战效能,因此对其进行故障预测极为重要。为提高故障预测的准确性并减少成本,提出了一种基于混合策略改进的黑翅鸢算... 火控系统是坦克作战的核心组件,通过提供高精度目标打击、快速反应以及全天候作战支持,显著提升坦克的战场生存能力和作战效能,因此对其进行故障预测极为重要。为提高故障预测的准确性并减少成本,提出了一种基于混合策略改进的黑翅鸢算法优化梯度提升决策树的模型预测方法。采用灰色关联度方法处理原始数据,以减少数据冗余和降低维度,并选择关联度高的属性来构建数据集。引入Logistic混沌映射、螺旋搜索策略以及三角形游走策略对黑翅鸢算法进行改进,进一步优化梯度提升决策树关键参数,构建故障预测模型实现对预测数据的故障预测。同时,选取火控系统电气部件试验台采集的信号数据作为实验对象,设置相同参数与传统梯度提升决策树、鲸鱼优化算法和黑翅鸢优化算法优化的梯度提升决策树模型进行实验对比。实验结果表明,该方法能够快速准确地对处理后的数据集进行故障预测,平均准确率达到了96.74%,为火控系统的后续维护和维修提供了重要依据。 展开更多
关键词 火控系统 故障预测 黑翅鸢优化算法 梯度提升决策树 灰色关联度分析
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故障树定性和定量分析的算法 被引量:23
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作者 郑裕国 张康达 《浙江工业大学学报》 CAS 1995年第1期42-47,共6页
本文从工程实际出发,提出了故障树定性和定量分析的算法。定性分析算法基于Fussll下行法,它与素数法相结合,可以算出故障树的全割集和最小割集。定量分析算法以最小割集为媒介,根据最小割集的事件性质,采用不同的计算方法,... 本文从工程实际出发,提出了故障树定性和定量分析的算法。定性分析算法基于Fussll下行法,它与素数法相结合,可以算出故障树的全割集和最小割集。定量分析算法以最小割集为媒介,根据最小割集的事件性质,采用不同的计算方法,可以计算出顶事件的发生概率、各底事件的结构重要度和概率重要度。 展开更多
关键词 可靠性 故障树 定量分析 工程数学 算法
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基于故障树的专家系统推理机设计 被引量:15
5
作者 陈正 李华旺 常亮 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第11期228-230,250,共4页
针对微小卫星强实时性和资源受限的特点,提出一种基于故障树的专家系统推理机。根据广度优先搜索设计正向推理算法,根据深度优先搜索设计逆向推理算法,2种算法在时间和空间上均满足线性复杂度。实验结果表明,该推理机可满足微小卫星对... 针对微小卫星强实时性和资源受限的特点,提出一种基于故障树的专家系统推理机。根据广度优先搜索设计正向推理算法,根据深度优先搜索设计逆向推理算法,2种算法在时间和空间上均满足线性复杂度。实验结果表明,该推理机可满足微小卫星对实时性的要求,同时也能节省星上资源。 展开更多
关键词 推理机 专家系统 故障树 故障诊断 图算法 微小卫星
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基于蚁群算法的复杂系统多故障状态的决策 被引量:6
6
作者 覃方君 田蔚风 +1 位作者 李安 卞鸿巍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第4期12-15,共4页
故障树在设备的故障诊断中被广泛应用。当系统复杂度较大时,故障模式和故障树的分支会剧烈增加,故障现象和故障原因因此出现复杂关系,这必然给故障检测和诊断推理带来极大的困难。在故障诊断中引入一种新的人工智能方法,即蚁群算法,可... 故障树在设备的故障诊断中被广泛应用。当系统复杂度较大时,故障模式和故障树的分支会剧烈增加,故障现象和故障原因因此出现复杂关系,这必然给故障检测和诊断推理带来极大的困难。在故障诊断中引入一种新的人工智能方法,即蚁群算法,可以确定故障树的最优检测次序,并指导系统多故障状态的决策。由于该方法具有平行性、鲁棒性等特点,可以很好地解决前面所提问题。仿真结果显示,在故障树中采用该新方法可行、有效。 展开更多
关键词 蚁群算法 故障诊断 故障树 最优检测次序 故障模式 惯性导航设备
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适用于动态概率安全评价的故障树逻辑简化方法 被引量:3
7
作者 杨宇 刘晓平 +1 位作者 刘萍 吴宜灿 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期433-437,共5页
对故障树进行逻辑简化将有效提高分析计算的速度。根据故障树结构特点,提出了基于贪心算法的故障树逻辑简化方法。该方法已编程实现,并采用实际系统的故障树进行了测试。实践证明,该方法可大幅度提高分析求解速度,同时,该方法所采取的... 对故障树进行逻辑简化将有效提高分析计算的速度。根据故障树结构特点,提出了基于贪心算法的故障树逻辑简化方法。该方法已编程实现,并采用实际系统的故障树进行了测试。实践证明,该方法可大幅度提高分析求解速度,同时,该方法所采取的贪心策略又可运用在故障树分析的其他方面。 展开更多
关键词 概率安全评价 故障树 贪心算法
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基于故障树的数控机床故障诊断算法设计的研究 被引量:5
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作者 黄江涛 王家海 +1 位作者 文剑飞 赵淑玉 《机床与液压》 北大核心 2014年第6期32-36,共5页
根据故障树分析法的具体理论基础,以数控机床急停实例分析了算法流程;设计了递归算法、基于BDD图求解MCS算法及模块化分解算法;并进行了故障树相关的定量分析,为基于故障树的数控机床故障诊断奠定了基础。
关键词 故障树 算法 定量分析 数控机床 故障诊断
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适用于Living PSA快速求解最小割集的算法研究 被引量:1
9
作者 胡文军 喻宏 +3 位作者 任丽霞 钱鸿涛 宋维 乔雪冬 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期39-42,共4页
Living PSA是现今核电厂安全分析的热点之一,核电厂本身是一个非常复杂的系统,其相应的Living PSA模型也相当庞大,这样在Living PSA的应用中,计算软件的分析速度成为限制其发展的瓶颈之一。本文基于现行常用的PSA分析算法,设计了一个能... Living PSA是现今核电厂安全分析的热点之一,核电厂本身是一个非常复杂的系统,其相应的Living PSA模型也相当庞大,这样在Living PSA的应用中,计算软件的分析速度成为限制其发展的瓶颈之一。本文基于现行常用的PSA分析算法,设计了一个能够快速求解故障树的算法。该算法首先将生成的故障树转化成用于计算的标准故障树,然后对标准故障树进行模块化,生成四类基本的独立子树,最后调用优化过的最小割集算法并采用多叉树方法进行割集的合并和吸收。该算法目前已应用于核电站快速风险分析软件平台NFRISK的开发中,并通过应用于中国实验快堆的一些系统和设备的故障树分析对其进行了初步验证。 展开更多
关键词 LIVING PSA 故障树算法 NFRisk
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压制观瞄装置故障诊断专家系统设计 被引量:3
10
作者 李英顺 陶加云 +1 位作者 赵玉鑫 王德彪 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第8期111-114,共4页
针对单一依靠人工检修压制观瞄装置而导致的效率低下的问题,提出一种压制观瞄装置故障诊断专家系统。采用基于粗糙集理论的改进可区别矩阵(IDM)属性约简算法和建立故障树的方式来实现专家系统的知识获取,解决专家系统知识获取的瓶颈问题... 针对单一依靠人工检修压制观瞄装置而导致的效率低下的问题,提出一种压制观瞄装置故障诊断专家系统。采用基于粗糙集理论的改进可区别矩阵(IDM)属性约简算法和建立故障树的方式来实现专家系统的知识获取,解决专家系统知识获取的瓶颈问题;提出一种改进的正向推理算法来设计专家系统的推理机,使得推理过程更加直观高效。实际诊断结果表明:此故障诊断专家系统能够快速、准确地对故障部位做出判断,并能给出故障原因和相应的维修建议,进而证明了该故障诊断专家系统设计的可靠性。 展开更多
关键词 故障诊断专家系统 改进可区别矩阵算法 故障树 改进正向推理算法
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基于地理信息系统的大规模配电网可靠性评估方法 被引量:12
11
作者 王浩浩 管霖 +1 位作者 邱生敏 林海 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期92-97,共6页
提出了基于地理信息系统(geographic information system,GIS)的大规模配电网可靠性评估方法。为简化数据存储方式及提高搜索速度,提出了配电网设备分类方法及树形编码方式,利用GIS中设备的电房属性实现配电网拓扑结构搜索,利用设备的... 提出了基于地理信息系统(geographic information system,GIS)的大规模配电网可靠性评估方法。为简化数据存储方式及提高搜索速度,提出了配电网设备分类方法及树形编码方式,利用GIS中设备的电房属性实现配电网拓扑结构搜索,利用设备的树形编码判断设备的上下游关系,并据此提出了转供判断方法,最后在可靠性计算中还考虑了预安排停电的影响。算例结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 配电网可靠性评估 地理信息系统 故障遍历法 树形编码 转供判断
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基于T-S故障树和混合μPSO算法的可靠性优化方法 被引量:4
12
作者 陈东宁 姚成玉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期2415-2420,共6页
针对可靠性框图构造系统可靠度函数时需不交化处理的不足,提出了基于T-S故障树算法构造系统故障概率函数并结合可靠性费用函数构造可靠性优化模型的方法,降低了构造复杂系统可靠性优化模型的难度。针对微粒子群优化(μPSO)算法局部收敛... 针对可靠性框图构造系统可靠度函数时需不交化处理的不足,提出了基于T-S故障树算法构造系统故障概率函数并结合可靠性费用函数构造可靠性优化模型的方法,降低了构造复杂系统可靠性优化模型的难度。针对微粒子群优化(μPSO)算法局部收敛性差、粒子群优化(PSO)算法全局搜索能力弱的不足,将μPSO算法和PSO算法进行综合,并结合死亡罚函数法构造了适应度函数,提出了混合μPSO算法,即μPSO-PSO算法。结合串联系统和桥式系统可靠性优化实例,考虑不同的粒子个数,证明了混合μPSO算法的优化结果比PSO算法、μPSO算法及PSO-μPSO算法的优化结果更为理想。 展开更多
关键词 可靠性优化 T-S故障树 混合μPSO算法 故障概率函数 死亡罚函数
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模糊故障树理论在液压系统故障诊断中的应用 被引量:8
13
作者 戴智华 易建钢 陈新元 《机床与液压》 北大核心 2002年第5期202-203,205,共3页
以印刷切纸机液压系统为研究对象 ,通过分析该系统的故障形式 ,建立了该系统的模糊故障树 ,进行了量化分析和算法研究 ,研究表明 ,这种方法较传统方法实用。
关键词 模糊故障树 液压系统 故障诊断 印刷 切纸机 算法
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环境监测系统中异常数据的识别和修复方法 被引量:15
14
作者 陆秋琴 魏巍 黄光球 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1300-1310,共11页
为准确掌握企业大气监测数据的变化规律,得到完整的、接近真实的大气环境监测数据,提出一种组合异常数据检测算法(SWDS-LOF)以检测异常值,并利用多项式拟合的方法对异常数据进行修正。针对修正后数据不完整的情况提出多变量季节性时间... 为准确掌握企业大气监测数据的变化规律,得到完整的、接近真实的大气环境监测数据,提出一种组合异常数据检测算法(SWDS-LOF)以检测异常值,并利用多项式拟合的方法对异常数据进行修正。针对修正后数据不完整的情况提出多变量季节性时间序列模型(SARIMA),对随季节性变化趋势较明显的大气监测数据缺失值进行恢复,并建立高度相关的污染物传感器组之间的SARIMA模型,利用高度相关污染物之间的关系,通过完整监测数据恢复缺失部分数据,最终得到完整准确的监测数据。以某汽车公司的监测数据为例进行实证分析并验证所提算法和所建模型,结果显示SWDS-LOF算法与SARIMA模型检测并修正了97%的异常数据,缺失数据段的数据全部恢复,且恢复精度达到94.60%,表明对于大气监测数据,该算法及模型具有较高的精度,可为大气监测数据的完整性及可靠性提供有效技术支持。 展开更多
关键词 环境工程学 大气环境 监测数据 故障树 SWDS-LOF算法 多项式拟合 SARIMA模型
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基于故障树的动臂塔机液压顶升系统可靠性仿真分析 被引量:3
15
作者 苗明 王真 +4 位作者 张乐 宋晓光 王春有 钟耀伟 陈勇力 《机床与液压》 北大核心 2013年第21期175-179,66,共6页
动臂塔机液压顶升系统可靠性直接影响整机安全性。根据系统实际结构组成构建故障树,运用蒙特卡洛算法对其液压系统进行可靠性仿真评估,得到可靠度曲线,找出影响系统可靠性的薄弱点,提出改进可靠性的方法,为液压顶升系统进一步优化和维... 动臂塔机液压顶升系统可靠性直接影响整机安全性。根据系统实际结构组成构建故障树,运用蒙特卡洛算法对其液压系统进行可靠性仿真评估,得到可靠度曲线,找出影响系统可靠性的薄弱点,提出改进可靠性的方法,为液压顶升系统进一步优化和维修提供参考,具有一定的工程实际应用价值。 展开更多
关键词 动臂塔机 液压顶升系统 故障树 蒙特卡洛算法 可靠性
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基于粗糙集与决策树的配电网故障诊断方法 被引量:29
16
作者 王英英 罗毅 涂光瑜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期794-798,共5页
针对配电网发生故障后故障诊断警报信息存在不确定性和不完整性导致难以得出准确诊断结果的问题,提出一种基于粗糙集与决策树的配电网故障诊断算法,实现了对故障样本决策表进行无教师的规则提取。该算法将配电网的原始样本集转化成决策... 针对配电网发生故障后故障诊断警报信息存在不确定性和不完整性导致难以得出准确诊断结果的问题,提出一种基于粗糙集与决策树的配电网故障诊断算法,实现了对故障样本决策表进行无教师的规则提取。该算法将配电网的原始样本集转化成决策表,利用粗糙集具有较强的处理不确定和不完备信息的能力,对决策表的条件属性进行约简处理;同时,利用决策树具有快速学习及分类的优势对约简后的决策表进行诊断规则提取;将产生的规则运用于配电网故障诊断中以实现快速故障诊断。该算法提高了配电网故障诊断的精度和鲁棒性,最后通过算例验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 配电网 故障诊断 粗糙集 约简 决策树 算法
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基于故障树与Rete算法的电泵井工况诊断方法研究 被引量:3
17
作者 张佳 贾向阳 《现代电子技术》 北大核心 2017年第2期34-38,共5页
为了实现对电泵井运行过程中电泵工况与电机工况的智能诊断,对基于故障树与Rete算法的电泵井工况诊断方法进行研究。通过对电泵井工况故障的特征表现进行分析,构建了支持电泵工况与电机工况诊断的故障树与知识库,并结合Rete算法实现了... 为了实现对电泵井运行过程中电泵工况与电机工况的智能诊断,对基于故障树与Rete算法的电泵井工况诊断方法进行研究。通过对电泵井工况故障的特征表现进行分析,构建了支持电泵工况与电机工况诊断的故障树与知识库,并结合Rete算法实现了基于产生式的规则引擎,用于推理得到电泵井的工况诊断结果,从而给出相应的优化建议。最后在电泵井基础数据和电机测试数据的事实数据基础上,对63口井进行了工况诊断。实践表明,诊断结果与实际相符,提高了工况故障定位的效率与精确度。 展开更多
关键词 故障树 RETE算法 电泵井 工况诊断
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一种基于多类支持向量机的故障诊断算法 被引量:16
18
作者 王强 陈欢欢 王珽 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期302-306,共5页
主要研究了多类支持向量机算法,及其在多类故障诊断问题中的运用。考虑到传统"一对一"算法和"一对多"算法的局限,提出了基于遗传算法的决策树支持向量机,利用遗传算法的全局随机搜索性能来构造决策树。根据样本数... 主要研究了多类支持向量机算法,及其在多类故障诊断问题中的运用。考虑到传统"一对一"算法和"一对多"算法的局限,提出了基于遗传算法的决策树支持向量机,利用遗传算法的全局随机搜索性能来构造决策树。根据样本数据的分布,遗传算法的适应度函数定义为两个子类集聚类中心之间的距离,使得在决策树的每一个节点最可分类别尽可能分开。通过对三个数据集进行仿真分析,表明该算法的性能优于两个传统算法,具有更高的推广能力,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 支持向量机 决策树 遗传算法 故障诊断
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基于协同进化算法的配电网故障阶段式恢复策略 被引量:20
19
作者 汤亚芳 陈曦 程浩忠 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第16期71-75,共5页
传统的配电网故障恢复算法难于同时兼顾恢复过程的快速性和恢复策略的最优化。文章提出一种将启发式搜索算法与优化算法相结合的配电网故障阶段式恢复策略:第一阶段采用启发式搜索方法恢复负荷供电;第二阶段利用优化算法处理过载的负荷... 传统的配电网故障恢复算法难于同时兼顾恢复过程的快速性和恢复策略的最优化。文章提出一种将启发式搜索算法与优化算法相结合的配电网故障阶段式恢复策略:第一阶段采用启发式搜索方法恢复负荷供电;第二阶段利用优化算法处理过载的负荷转移;第三阶段按启发式搜索方法处理过载负荷的切除。为实现快速的网络拓扑分析,采用家族树结构表征配电网,并对传统的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与模拟退火(simulated annealing,SA)优化算法进行改进,提出了协同进化算法(co-evolutionary algorithm of PSO and SA,CPSOSA),CPSOSA算法在求解故障恢复数学模型时具有较高的全局寻优能力。算例分析证明了本文所提恢复策略及算法的可行性和高效性。 展开更多
关键词 配电网 故障恢复 家族树结构 粒子群优化与模拟退火协同进化算法(CPSOSA)
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求取故障树最小割集的新算法 被引量:2
20
作者 史国栋 王其红 李照美 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 1991年第4期351-358,共8页
本文提出一种采用微机直接求取故障树最小割集的新算法。该法程序实现简洁,与常用的Fussell 算法比较,可成倍地提高计算速度,节省内存。
关键词 故障诊断 最小割集 算法 故障树分析法 农业机械 微机
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