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包郵 無人機(jī)健康管理

出版社：西北工業(yè)大學(xué)出版社出版時(shí)間：2020-01-01
開本： 其他 頁數(shù)： 240
中 圖 價(jià):¥62.6(8.0折) 定價(jià)  ¥78.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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無人機(jī)健康管理 版權(quán)信息

無人機(jī)健康管理 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書主要介紹了無人機(jī)健康管理系統(tǒng)的基本理論和方法，建立了比較完善的健康管理體系結(jié)構(gòu)，為優(yōu)選無人機(jī)健康管理系統(tǒng)的研究和研制打下基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括無人機(jī)健康管理的基本概念、故障診斷、健康特征提取、健康評(píng)估、健康預(yù)測(cè)、故障緩和與重構(gòu)，很后介紹了無人機(jī)健康管理與綜合維護(hù)系統(tǒng)的基本概念和體系架構(gòu)。

無人機(jī)健康管理 目錄

第1章 緒論
1．1 健康管理技術(shù)
1．1．1 研究背景
1．1．2 研究?jī)?nèi)容
1．1．3 研究現(xiàn)狀
1．2 無人機(jī)PHM技術(shù)
1．2．1 PHM基本概念
1．2．2 PHM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1．2．3 PHM基本方法
1．2．4 PHM關(guān)鍵技術(shù)
1．3 無人機(jī)PHM的發(fā)展趨勢(shì)

第2章 故障診斷技術(shù)
2．1 基本概念
2．2 基于故障樹的故障診斷
2．2．1 構(gòu)建故障樹
2．2．2 故障樹分析
2．2．3 實(shí)例分析
2．3 基于案例推理的故障診斷
2．3．1 案例檢索
2．3．2 案例推理
2．3．3 CBR的工作機(jī)制
2．4 故障診斷專家系統(tǒng)
2．4．1 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2．4．2 知識(shí)庫的構(gòu)建
2．4．3 基于案例推理的專家系統(tǒng)
2．5 實(shí)時(shí)故障診斷
2．5．1 基于閾值邏輯的診斷
2．5．2 基于解析余度的診斷
2．6 基于多模型技術(shù)的故障診斷方法研究
2．6．1 引言
2．6．2 多模型自適應(yīng)估計(jì)方法
2．6．3 故障隔離
2．7 本章小結(jié)
……

第3章 健康特征提取方法
第4章 健康評(píng)估方法
第5章 健康預(yù)測(cè)方法
第6章 故障緩和與重構(gòu)
第7章 無人機(jī)自動(dòng)駕駛儀故障診斷專家系統(tǒng)
第8章 基于模型方法的無人機(jī)作動(dòng)器健康管理
第9章 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無人機(jī)作動(dòng)器健康管理
第10章 總結(jié)

參考文獻(xiàn)
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無人機(jī)健康管理 節(jié)選

　　《無人機(jī)健康管理》：　　特征提取是系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和健康管理中重要的步驟，也是健康管理技術(shù)的核心。在無人機(jī)健康管理的七層結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)處理層的主要任務(wù)就是對(duì)數(shù)據(jù)獲取層獲取到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，為后續(xù)的健康評(píng)估和預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支持。一般來說，特征表現(xiàn)為一些數(shù)據(jù)集或信息，是通過對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行某些處理而得到的，這些數(shù)據(jù)和信息與系統(tǒng)的健康狀態(tài)密切相關(guān)。雖然在特征提取中，可能采用各種不同復(fù)雜度的算法，但是特征在健康管理框架中的作用是一樣的。一個(gè)特征提取算法可以與其他的處理技術(shù)結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，提取出一系列特征值。特征提取減少了需要處理和存儲(chǔ)的信息量，因而節(jié)約了內(nèi)存和改善了算法的運(yùn)行時(shí)間。目前，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的健康管理方法采用兩個(gè)成熟技術(shù)來產(chǎn)生特征：信號(hào)處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這兩種技術(shù)都是在固定時(shí)間窗內(nèi)采集的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上運(yùn)行的，從而使得這種方法向機(jī)載運(yùn)行轉(zhuǎn)化變得容易。在預(yù)測(cè)和健康管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)中，這些特征提供了能夠表征系統(tǒng)性能改變的有意義的信息。對(duì)無人機(jī)的健康管理來說，同樣要采取一種特征提取方法來提取與系統(tǒng)健康相關(guān)的特征。為了系統(tǒng)的簡(jiǎn)單化，一般只需選取*有意義和可靠的健康狀態(tài)特征。在得到系統(tǒng)狀態(tài)特征以后，就可以采用融合與聚類算法把提取出來的特征值映射到正確的系統(tǒng)降級(jí)水平上，從而完成系統(tǒng)的健康評(píng)估！　〗】殿A(yù)測(cè)技術(shù)是健康管理的又一重要研究?jī)?nèi)容。所謂預(yù)測(cè)，就是根據(jù)過去和現(xiàn)在的狀態(tài)預(yù)測(cè)未來，即在一定的理論指導(dǎo)下，對(duì)研究對(duì)象未來的發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展方向及可能的狀態(tài)做出科學(xué)的預(yù)言和合理的推斷，目前已被廣泛地應(yīng)用在各學(xué)科的研究領(lǐng)域，F(xiàn)有的預(yù)測(cè)技術(shù)主要分為兩大類：參數(shù)模型法和非參數(shù)模型法。參數(shù)模型預(yù)測(cè)法首先對(duì)觀測(cè)到的歷史數(shù)據(jù)模型做一定的假設(shè)，然后經(jīng)過模型參數(shù)的估計(jì)得到相應(yīng)的預(yù)測(cè)值，這類方法的設(shè)計(jì)思想就是雖然當(dāng)前這種故障特征的幅值很小，難以檢測(cè)出來，但隨著時(shí)間的推移，它的幅值會(huì)越來越大。因此，根據(jù)系統(tǒng)過去和現(xiàn)在的狀態(tài)，采用預(yù)測(cè)技術(shù)估計(jì)出將來時(shí)刻的狀態(tài)，再進(jìn)行健康預(yù)測(cè)，判斷系統(tǒng)剩余使用壽命或者健康等級(jí)，常用的參數(shù)模型有多項(xiàng)式曲線擬合、主觀概率預(yù)測(cè)、回歸預(yù)測(cè)、卡爾曼濾波器、時(shí)間序列預(yù)測(cè)和灰色模型等方法。非參數(shù)模型法不需要系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型，現(xiàn)有的非參數(shù)模型法主要有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集理論、小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和組合預(yù)測(cè)等方法。針對(duì)無人機(jī)，健康預(yù)測(cè)可分為對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)預(yù)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)兩類。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與早期故障診斷是基于監(jiān)測(cè)點(diǎn)瞬時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的。由于系統(tǒng)日趨復(fù)雜，很難了解系統(tǒng)的行為特征，實(shí)際中還需利用系統(tǒng)的歷史信息和動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)未來的運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)做出估計(jì)，防止災(zāi)難性故障的發(fā)生，所以迫切需要有效的預(yù)測(cè)模型來監(jiān)督系統(tǒng)的變化趨勢(shì)。狀態(tài)預(yù)測(cè)是多學(xué)科綜合的新興邊緣學(xué)科，它以當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)為起點(diǎn)，結(jié)合被預(yù)測(cè)對(duì)象的近期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、環(huán)境條件及歷史數(shù)據(jù)，通過相應(yīng)的預(yù)測(cè)算法對(duì)被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)系統(tǒng)未來時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)、分析與決策，以便及時(shí)在故障發(fā)生之前采取有效措施，保證系統(tǒng)的順利運(yùn)行！　」收蠜Q策、緩和與修復(fù)技術(shù)。一旦通過監(jiān)控和分析方法發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)或者將出現(xiàn)異常，那么必須快速做出決策，以便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行緩和、修復(fù)和重構(gòu)。系統(tǒng)出現(xiàn)性能降級(jí)或者故障后采用的緩和方法其實(shí)就是一種決策方式。修復(fù)包括更換或用其他方式將故障部件恢復(fù)到正常狀態(tài)。飛行過程中，對(duì)安全關(guān)鍵設(shè)備而言，一般有備用元件，修復(fù)就是使用機(jī)載的備用設(shè)備替換故障設(shè)備，但是在備用設(shè)備被使用后，無人機(jī)的總體健康狀態(tài)就受到丁影響，修復(fù)完成后，需要把故障設(shè)備帶回用于分析和處理，修復(fù)活動(dòng)需要重新運(yùn)送元件，可能在地面進(jìn)行維修活動(dòng)。這時(shí)候，收集的飛行數(shù)據(jù)可用來指導(dǎo)維修活動(dòng)，從而大大提高維修效率，對(duì)飛行數(shù)據(jù)的分析將減少不必要的維修行為。對(duì)于無人機(jī)來說，由于部分部件是余度配置，進(jìn)行緩和與修復(fù)的主要手段就是進(jìn)行余度管理和切換重構(gòu)，但是如果系統(tǒng)發(fā)生故障超出余度管理的功能之外，就必須采用有效的管理方式進(jìn)行系統(tǒng)的修復(fù)與重構(gòu)。緩和是指在系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，通過決策判斷以便決定對(duì)故障進(jìn)行處理，*大可能地保證系統(tǒng)的有效性。緩和的實(shí)施往往建立在對(duì)故障評(píng)估的基礎(chǔ)上，一旦確定了不正常條件，就需要做出決策以*小化故障帶來的影響，從而確定任務(wù)控制組需要實(shí)施的措施，執(zhí)行系統(tǒng)重構(gòu)命令，并且提出可選的任務(wù)計(jì)劃，以便在故障情況下優(yōu)化任務(wù)！　　

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