基于自适应模拟退火遗传算法的传感器优化配置研究 被引量：22

1

作者 田莉 陈换过 +2 位作者 祝俊 张利绍 陈文华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期238-243,共6页

针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,... 针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,并将传统的模拟退火算法改良后,作为一个独立的算子置于遗传算法进化过程中;为了避免出现过早收敛的现象,引入了自适应交叉和变异概率。算例结果表明该混合算法对传感器数目与位置同时实现了优化,得到了满足不同精度要求的传感器优化配置方案。 展开更多

关键词 传感器优化配置 模态置信度准则 二重结构编码 模拟退火遗传算法 自适应机制

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振动测试中多目标传感器优化配置研究 被引量：15

2

作者 吴子燕 简晓红 +1 位作者 张彬 闫云聚 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期888-892,共5页

在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它... 在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它以单位刚度的模态应变能作为驱动点残差系数(CDPRi)修正有效独立法(EFI)的传感器布置方案,同时考虑Fisher信息阵行列式值最大及模态应变能最大,可以避免有效独立法和运动能量法的局限性。文中以空间智能桁架结构为算例,运用均方差最小准则、抗噪性能最好准则和模态保证准则评价各种优化布置方法的优劣。数值分析表明,有效独立—驱动点残差法是三种优化方法中最好的方法。 展开更多

关键词 传感器优化配置 FISHER信息阵 模态应变能 有效独立-驱动点残差法 模态保证准则

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基于改进离散粒子群算法的传感器优化配置 被引量：10

3

作者 马羚 李海军 +1 位作者 王成刚 李国峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2408-2413,共6页

传感器优化配置是实现航空设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统设计的基础和保证.本文首先对系统的故障-传感器相关性矩阵进行了改进,在此基础上根据系统测试性指标要求建立了考虑传感器故障率的约束优... 传感器优化配置是实现航空设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统设计的基础和保证.本文首先对系统的故障-传感器相关性矩阵进行了改进,在此基础上根据系统测试性指标要求建立了考虑传感器故障率的约束优化模型,并采用一种改进的离散粒子群算法求解.算法根据传感器优化配置的特点设计了粒子个体适应度计算方法,惯性权重则基于群体早熟程度自适应调整.仿真实例验证了本文方法的有效性,优化结果满足系统各项测试性指标要求,可为航空设备PHM系统的传感器优化配置提供有效指导. 展开更多

关键词 传感器优化配置 测试性指标 传感器故障率 离散粒子群算法

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基于自适应粒子群算法的光纤光栅传感器优化配置 被引量：3

4

作者 王为 林玉池 +2 位作者 沈小燕 赵美蓉 宋乐 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期890-894,共5页

针对传感器优化配置在结构健康监测领域的重要作用,分析了结构健康监测中广泛应用的光纤光栅(FBG)传感器检测波动信号的特点;建立了覆盖率最大化的传感器优化配置准则,实验证明了其合理性;提出了自适应改变惯性权重的粒子群优化(PSO)算... 针对传感器优化配置在结构健康监测领域的重要作用,分析了结构健康监测中广泛应用的光纤光栅(FBG)传感器检测波动信号的特点;建立了覆盖率最大化的传感器优化配置准则,实验证明了其合理性;提出了自适应改变惯性权重的粒子群优化(PSO)算法求解传感器优化配置问题;仿真分析了平板结构的FBG传感器优化配置,并对比了自适应和线性改变惯性权重两种PSO算法性能;结果显示自适应型PSO算法在传感器优化配置问题的收敛精度和收敛速度上具有明显优势. 展开更多

关键词 光纤光栅 传感器优化配置 自适应 粒子群优化算法

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考虑传感器故障检测能力的PHM系统传感器优化配置方法 被引量：6

5

作者 朱喜华 李颖晖 +1 位作者 侯世芳 晏海波 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1253-1258,共6页

传感器优化配置是航空航天设备PHM系统功能得以有效实现的基础和保证。针对目前传感器配置研究中未考虑传感器实际属性的问题,建立了考虑传感器故障检测能力的PHM系统传感器优化配置模型。首先分析了系统故障-传感器相关性矩阵的含义,... 传感器优化配置是航空航天设备PHM系统功能得以有效实现的基础和保证。针对目前传感器配置研究中未考虑传感器实际属性的问题,建立了考虑传感器故障检测能力的PHM系统传感器优化配置模型。首先分析了系统故障-传感器相关性矩阵的含义,将传感器的故障检测能力和相关性矩阵相结合,以概率形式描述了传感器对故障的检测性能。在此基础上根据系统的测试性指标要求建立传感器优化配置模型,并采用混沌二进制粒子群优化算法求解。仿真实例结果表明,本文建立的优化模型更加符合实际情况,配置结果更加准确和可靠。 展开更多

关键词 传感器优化配置 故障检测能力 传感器-故障相关性矩阵 二进制粒子群算法 混沌

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基于QPSCO算法的传感器优化配置 被引量：3

6

作者 蒋鼎国 张宇林 +1 位作者 焦竹青 徐保国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期459-463,共5页

针对以曲线拟合为目标的传感器配置问题,提出了一种基于量子粒子群协同优化(Quantum-behaved particle swarms cooperative optimization,简称QPSCO)算法的传感器优化配置方法。在QPSCO算法中,采用双层的多粒子群协同优化结构,同时引入... 针对以曲线拟合为目标的传感器配置问题,提出了一种基于量子粒子群协同优化(Quantum-behaved particle swarms cooperative optimization,简称QPSCO)算法的传感器优化配置方法。在QPSCO算法中,采用双层的多粒子群协同优化结构,同时引入参数变异策略,在扩大搜索范围的同时加快该算法收敛;将加权最小二乘法的误差平方和引入适应度函数中,以提高传感器位置曲线的拟合精度,从而实现传感器的优化配置。实验结果表明,该方案应用于土壤信息采集系统,不仅可以达到比粒子群优化(Particle swarm optimization,简称PSO)算法和量子粒子群优化(Quantum-behaved particle swarm optimization,简称QPSO)算法更好的寻优结果,而且具有比遗传算法更理想的位置拟合精度,是一种有效可行的传感器配置方法。 展开更多

关键词 曲线拟合 最小二乘法 量子粒子群协同优化算法 传感器优化配置

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装备健康管理中的传感器优化配置问题研究 被引量：10

7

作者 张亮 张凤鸣 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期18-20,共3页

传感器优化配置是装备健康管理(HM)的基础。考虑传感器失效对健康管理能力的影响,以传感器代价和漏检故障的危害程度最小为优化目标,以检测性能指标为约束条件,建立了传感器优化配置的模型;并针对传感器优化配置是一个多目标非线性整数... 传感器优化配置是装备健康管理(HM)的基础。考虑传感器失效对健康管理能力的影响,以传感器代价和漏检故障的危害程度最小为优化目标,以检测性能指标为约束条件,建立了传感器优化配置的模型;并针对传感器优化配置是一个多目标非线性整数规划问题,提出了基于扩展微粒子群优化算法的模型求解方法。应用实例表明了模型和算法的有效性。 展开更多

关键词 健康管理 传感器优化配置 故障检测 微粒子群优化算法

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一种基于MFM的传感器优化配置方法 被引量：3

8

作者 于保华 杨世锡 周晓峰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期282-286,345,共5页

为了解决大型流程工业系统状态监测故障诊断系统的传感器优化配置问题,基于多级流模型(MFM)的传感器优化配置,在多级流模型分析的基础上,提出了一种改进的失效模式与影响分析(FMEA)方法。以故障可检测性及可分辨性作为约束函数,利用测点... 为了解决大型流程工业系统状态监测故障诊断系统的传感器优化配置问题,基于多级流模型(MFM)的传感器优化配置,在多级流模型分析的基础上,提出了一种改进的失效模式与影响分析(FMEA)方法。以故障可检测性及可分辨性作为约束函数,利用测点-故障敏感度、传感器可靠性及成本系数构造了一种新的复合优化目标函数,建立传感器优化配置模型并给出了优化算法,最后给出了电站除氧器实例。分析结果表明该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多级流模型 失效模式与影响分析 传感器优化配置 电站除氧器

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改进的二进制粒子群算法的传感器优化配置 被引量：2

9

作者 郝晋峰 康建设 +1 位作者 史宪铭 张贝贝 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第8期65-68,共4页

传感器组合优化问题是设备状态检测系统设计的重要问题。在研究传感器与故障有向图的基础上,提出了传感器优化配置模型;根据传感器组合优化自身特点,从位改变率、惯性权重两个方面对BPSO算法进行了参数分析。结合免疫算法的"亲和度... 传感器组合优化问题是设备状态检测系统设计的重要问题。在研究传感器与故障有向图的基础上,提出了传感器优化配置模型;根据传感器组合优化自身特点,从位改变率、惯性权重两个方面对BPSO算法进行了参数分析。结合免疫算法的"亲和度"思想以及非线性惯性权重递减公式,提出了改进的二进制粒子群算法。案例显示,改进的二进制PSO算法提高了算法在整个解空间的搜索能力,加快了收敛速度,能够很好地用于解决传感器优化问题。 展开更多

关键词 传感器优化配置 有向图 改进的二进制粒子群算法 故障诊断

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CW-PSO及其在古建筑传感器优化配置中的应用研究 被引量：4

10

作者 路杨 张晓丽 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第5期268-270,共3页

针对粒子群优化算法容易陷入早熟收敛以及全局搜索和局部搜索平衡能力差等缺点,提出了基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法(CW-PSO),并将其应用在木构古建筑传感器优化配置中。仿真结果表明,该算法在一定程度上避免了早熟收敛,... 针对粒子群优化算法容易陷入早熟收敛以及全局搜索和局部搜索平衡能力差等缺点,提出了基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法(CW-PSO),并将其应用在木构古建筑传感器优化配置中。仿真结果表明,该算法在一定程度上避免了早熟收敛,提高了全局和局部搜索性能,又能得到较为精确的寻优结果。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 惯性权重 木构古建筑 传感器优化配置

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人工鱼群算法在桥梁传感器优化配置中的应用 被引量：2

11

作者 赵宇 彭珍瑞 殷红 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第19期260-264,共5页

为了实现桥梁结构健康监测传感器的优化配置,用尽可能少的传感器获取尽可能多的反映桥梁结构健康状况的信息,将人工鱼群算法应用于一座拱桥的传感器配置中,利用人工鱼的三种典型行为,解决桥梁传感器优化配置问题。结果表明,人工鱼群算... 为了实现桥梁结构健康监测传感器的优化配置,用尽可能少的传感器获取尽可能多的反映桥梁结构健康状况的信息,将人工鱼群算法应用于一座拱桥的传感器配置中,利用人工鱼的三种典型行为,解决桥梁传感器优化配置问题。结果表明,人工鱼群算法自适应能力强,收敛精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置。 展开更多

关键词 人工鱼群算法 传感器优化配置 桥梁结构健康监测

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压电智能结构损伤检测传感器优化配置的遗传神经网络方法 被引量：1

12

作者 谢建宏 张为公 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期413-418,共6页

基于损伤检测的智能结构传感器优化配置的研究工作较少,问题在于难以找到理想的关联损伤物理力学特征的损伤检测目标函数.提出了一种基于损伤检测的压电智能结构传感器优化配置的遗传神经网络(GANN)方法.该方法采用最小二乘支持向量机(L... 基于损伤检测的智能结构传感器优化配置的研究工作较少,问题在于难以找到理想的关联损伤物理力学特征的损伤检测目标函数.提出了一种基于损伤检测的压电智能结构传感器优化配置的遗传神经网络(GANN)方法.该方法采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)网络建立损伤检测目标函数,运用改进的遗传算法对目标函数进行优化,从而实现不同数目传感器的优化布置,并综合考虑成本与效益的因素,确定传感器的最优配置数目.论文对该遗传神经网络方法的具体实现过程及其可行性进行了分析,结果表明,该方法是可行的,可用于实现传感器对应于其初始布置模式下的最优配置.对于更多传感器的初始布置模式,采用该方法可有效减少更多传感器的数量,从而降低成本. 展开更多

关键词 压电智能结构 损伤检测 传感器优化配置 遗传神经网络 成本与效益

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基于声辐射模态的水下航行器传感器优化配置研究 被引量：1

13

作者 汤智胤 邹海龙 +3 位作者 喻柳丁 李想 沈惠杰 马锐锋 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第16期108-111,共4页

本文研究当水下航行器外壳体振动传感器总数确定之后,如何利用这有限个数的传感器得到更多航行器壳体振动信息,从而更准确地评估航行器当前声隐身状态的问题。基于结合声辐射模态理论,给出传感器优化配置方法和步骤,并利用类似水下航行... 本文研究当水下航行器外壳体振动传感器总数确定之后,如何利用这有限个数的传感器得到更多航行器壳体振动信息,从而更准确地评估航行器当前声隐身状态的问题。基于结合声辐射模态理论,给出传感器优化配置方法和步骤,并利用类似水下航行器的椭球壳体结构作为研究对象进行仿真,对该方法进行验证。研究结果表明,针对类椭球结构的水下航行器,低频段壳体传感器应布置在两端及中间位置。 展开更多

关键词 声辐射模态 传感器优化配置 水下航行器

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完备ARRs集的生成方法及传感器优化配置应用

14

作者 杜敏杰 蔡金燕 +1 位作者 刘利民 陈鹏 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2012年第5期565-569,共5页

广泛应用于故障诊断和传感器优化、分析、证实的解析冗余关系(Analytical redundancy relations,ARRs)缺乏系统、有效的方法来产生完备ARRs集,为此,提出了一种逐次消元法。该方法以系统元关系(Primary relations,PRs)为基础,通过若干次... 广泛应用于故障诊断和传感器优化、分析、证实的解析冗余关系(Analytical redundancy relations,ARRs)缺乏系统、有效的方法来产生完备ARRs集,为此,提出了一种逐次消元法。该方法以系统元关系(Primary relations,PRs)为基础,通过若干次循环消元过程,生成了完备ARRs集,同时生成了对应的假定特征矩阵(Hypothetical signature matrix,HSM);基于HSM,把传感器优化配置问题映射为一个特殊的0-1整数规划模型,并用分支定界法求解该模型。应用表明,该方法能在不降低故障检测率、隔离率的前提下减少传感器数目,降低了测试代价,对故障诊断中的传感器配置问题有借鉴意义。 展开更多

关键词 故障诊断 传感器优化配置 解析冗余关系 假定特征矩阵 整数规划

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采煤机摇臂传感器优化配置 被引量：1

15

作者 王晓波 丁华 +1 位作者 张小刚 杨亮亮 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第5期64-68,共5页

为了准确监测采煤机工作时摇臂内部传动系统的运行状态,提出了一种基于改进模拟退火算法的采煤机摇臂传感器优化配置方法。以MG1000/2500-WD型交流电牵引采煤机摇臂为研究对象,通过对摇臂壳体模态分析获取实验所需的位移模态数据,然后... 为了准确监测采煤机工作时摇臂内部传动系统的运行状态,提出了一种基于改进模拟退火算法的采煤机摇臂传感器优化配置方法。以MG1000/2500-WD型交流电牵引采煤机摇臂为研究对象,通过对摇臂壳体模态分析获取实验所需的位移模态数据,然后利用改进模拟退火算法对采煤机摇臂的传感器配置进行优化计算,得到优化结果。综合考虑优化结果与采煤机实际作业环境,研究得到合理的传感器配置方案,为采煤机摇臂的传感器配置提供依据。同时,通过仿真实验验证了改进模拟退火算法的收敛性及稳定性均优于传统模拟退火算法。 展开更多

关键词 采煤机摇臂 模态分析 改进模拟退火算法 传感器优化配置 收敛性

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基于故障-测点互信息的传感器多目标优化配置 被引量：3

16

作者 于保华 杨世锡 周晓峰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期156-162,共7页

针对大型流程工业系统状态监测故障诊断的传感器优化配置特点,建立能够定量反映测点获取故障信息效率的故障-测点互信息矩阵.提出传感器系统测点-故障关联度优化目标函数,建立兼顾测点获取故障信息效率、传感器系统可靠性、经济性的多... 针对大型流程工业系统状态监测故障诊断的传感器优化配置特点,建立能够定量反映测点获取故障信息效率的故障-测点互信息矩阵.提出传感器系统测点-故障关联度优化目标函数,建立兼顾测点获取故障信息效率、传感器系统可靠性、经济性的多目标优化配置模型.设计改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II),在保证故障可检测性和可分辨性的前提下,获得兼顾3大优化目标的Pareto前沿解集.电站除氧器的实例分析表明了该方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 故障-测点互信息 测点-故障关联度 传感器优化配置 非支配排序遗传算法(NSGA)

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基于并行量子遗传神经网络的自诊断智能结构传感器的优化配置 被引量：2

17

作者 谢建宏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第3期919-922,共4页

针对压电智能复合材料层板,基于损伤检测问题,采用最小二乘小波支持向量机(LS-WSVM)网络建立损伤检测目标函数,运用量子遗传算法对目标函数进行优化,并将LS-WSVM以并行方式与量子遗传算法相结合,从而构造并行量子遗传神经网络方法,实现... 针对压电智能复合材料层板,基于损伤检测问题,采用最小二乘小波支持向量机(LS-WSVM)网络建立损伤检测目标函数,运用量子遗传算法对目标函数进行优化,并将LS-WSVM以并行方式与量子遗传算法相结合,从而构造并行量子遗传神经网络方法,实现对智能结构损伤检测传感器的优化配置。仿真结果表明,采用该方法实现的不同数目传感器的最优布置符合工程判断,综合考虑成本与效益的因素,该方法可确定传感器对应于其初始布置模式下的最优配置数目。对于更多传感器的初始布置模式,采用该方法可有效减少传感器的数量,从而降低成本。相比于传统遗传算法,该方法中量子遗传算法具有较好的寻优能力和收敛速度。 展开更多

关键词 自诊断智能结构 传感器优化配置 并行量子遗传神经网络 成本与效益

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基于GANN的机翼盒段试验件传感器的优化配置

18

作者 谢建宏 张为公 梁大开 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1917-1921,共5页

对机翼盒段试验件进行了结构分析,采用有限单元方法,建立了其结构的有限元模型,并进行了冲击压电响应数值仿真。构造了一种基于损伤检测的压电智能结构传感器优化配置的遗传神经网络(GANN)方法,采用该方法对机翼盒段试验件压电传感器进... 对机翼盒段试验件进行了结构分析,采用有限单元方法,建立了其结构的有限元模型,并进行了冲击压电响应数值仿真。构造了一种基于损伤检测的压电智能结构传感器优化配置的遗传神经网络(GANN)方法,采用该方法对机翼盒段试验件压电传感器进行了优化配置,得到了传感器对应于其初始布置模式下的最优配置,为该结构试验件的实际压电传感器的优化配置提供指导依据。仿真结果也表明,对于更多传感器的初始布置模式,采用该遗传神经网络方法可有效减少更多传感器的数量,从而降低成本。 展开更多

关键词 机翼盒段试验件 损伤检测 传感器优化配置 遗传神经网络方法

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船舶多种传感器配置优化中的遗传算法诊断设计

19

作者 张顺 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第3X期19-21,共3页

海洋平台传感器在海洋中的应用越来越广泛,规模种类不断增多。但传感器在使用过程中必将出现任何事物都会面临的局部破损问题。局部破损虽然短期内不会导致传感器失灵,长期存在安全隐患。因为,应力集中和疲劳等因素将导致局部破损的范... 海洋平台传感器在海洋中的应用越来越广泛,规模种类不断增多。但传感器在使用过程中必将出现任何事物都会面临的局部破损问题。局部破损虽然短期内不会导致传感器失灵,长期存在安全隐患。因为,应力集中和疲劳等因素将导致局部破损的范围不断扩大,降低了传感器的承载能力,甚至使传感器出现功能故障。本文将在遗传算法的基础上,着重研究船舶多种传感器优化配置和损伤诊断。 展开更多

关键词 传感器优化配置 遗传算法 损伤诊断 海洋平台

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故障诊断中传感器配置优化的复杂性分析 被引量：10

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作者 刘晓芹 黄考利 +1 位作者 吕晓明 安幼林 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期1062-1065,共4页

为分析故障诊断中传感器(或测试点)配置优化问题的复杂性,在系统有向图模型中引入传感器配置掩码,定义了系统掩码有向图模型和多故障源集合的传感器配置掩码,利用传感器集合运算表达式形式化描述了系统故障可检测性和多故障可分辨性两... 为分析故障诊断中传感器(或测试点)配置优化问题的复杂性,在系统有向图模型中引入传感器配置掩码,定义了系统掩码有向图模型和多故障源集合的传感器配置掩码,利用传感器集合运算表达式形式化描述了系统故障可检测性和多故障可分辨性两个诊断性能指标,在此基础上提出了故障诊断传感器最优配置存在问题为NP困难问题的复杂性定理。通过归约到可满足问题(SAT)对提出的定理进行了严格证明,并设计一种自底向上的搜索算法寻找满足多故障可诊断性的传感器近似优化配置。 展开更多

关键词 传感器配置优化 复杂性 诊断效能指标 NP困难 可满足问题(SAT)

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