基于粒子滤波的电力机车电气故障诊断.pdf
《基于粒子滤波的电力机车电气故障诊断.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于粒子滤波的电力机车电气故障诊断.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第2 2 卷第6 期 VoI 2 2 No 6 团 研 究 与 开 发 RESEA RCH A ND DEVELOPM ENT 文章编号:1 0 0 5 8 4 5 1( 2 0 1 3 )0 6 0 0 0 5 0 5 基于粒子滤波的电力机车电气故障诊断 王 亚亮 ,衣 法臻 ,王 忠立 ( 北京 交通 大学 电子信 息工程 学院,北京 1 0 0 0 4 4 ) 摘要:采用分布式传感器网络 ( DS N)对列车电气系统的各种状态信息进行检测,根据动 态 空间模 型理 论建立 系统状 态方程和观 测方程 ,采用粒 子滤波技术对 系统滤波状态进行估 计 ,通 过二值决策法对每个传感器获得检测信
2、息并与阈值对比,对比结果由故障诊断中心融合并给 出最 终决策结果,如果确认处于故障状态则给 出故障预警。由于传递给诊断中心的数据是二值结果, 降低 了通信量 ,提 高 了实时性 能。实验仿真结 果验 证 了诊 断 系统的适 用性和 可靠性 ,也验 证 了粒 子 滤波在非线性、非高斯 系统 中的适 用J 生。 关键词:电气系统;粒子滤波;故障诊断;故障预警;传感器 I f 1 图分类 号:U 2 6 9 3 2 2: T P 3 9 文献标 识码 :A El e c t r i c a l f a u l t di a g no s i s i n e l e c t r i c a l l o
3、 c o m o t i ve ba s e d o n pa r t i c l e fil t e r WANG Ya l i a n g YI Fa z h e n , WANG Z h o n g l i ( S c h o o l o f E l e c t r o n i c a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g , B e i j i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 0 4 4 , C h i n a ) Ab s t r a
4、c t : T h e d i s t r i b u t e d s e n s o r n e t wo r k ( DS N)w a s u s e d t o d e t e c t t h e s t a t u s i n f o rma t i o n o f t r a i n e l e c t r i c a l s y s t e m S y s t e m s t a t e e q u a t i o n a n d o b s e r v a t i o n e q u a t i o n we r e e s t a b l i s h e d a c c o r
5、 d i n g t o t he d y n a mi c s p a c e mo d e l t h e o r y S y s t e m fi l t e r i n g s t a t e wa s e s t i ma t e d b y u s i n g p a r t i c l e fi l t e r i n g t e c h n o l o g y De t e c t i n g i n f o rm a t i o n wa s o b t a i n e d t h r o u g h e a c h s e n s o r b y u s i n g t h
6、 e b i n a ry d e c i s i o n me t h o d a n d t h e i n f o rm a t i o n wa s c o n t r a s t e d t o t h e t h r e s h o l d v a l u e Th e c o mp a r e d r e s u l t s we r e f u s e d b y f a u l t d i a g n o s t i c c e n t e r , t h e n t h e fin a l d e c i s i o n r e s u l t s we r e g e n
7、 e r a t e d I f t h e s y s t e m wa s c o n fi rm e d i n f a u l t c o n d i t i o n , i t wo u l d c r e a t e f a u l t e a r l y wa r n i n g Du e t o t h e d a t a t r a n s f e r r i n g t o d i a g n o s t i c c e n t e r wa s b i n a ry r e s u l t s , i t r e d u c e d t h e c o mmu n i c
8、 a t i o n t r a ffic a n d i mp r o v e d t h e r e a l t i me pe r f o rm a n c e S i mu l a t i o n r e s u l t s v e r i fi e d t h e a p p l i c a b i l i t y a n d r e l i a b i l i t y o f Di a g n o s i s S y s t e m,a n d a l s o v e r i fi e d t h e a p p l i c a b i l i ty o f p a r t i c
9、 l e fi l t e r i n g i n n o n l i n e ar, n o n g a u s s i a n s y s t e m Ke y wo r d s : e l e c t r i c a l s y s t e m; p a rti c l e fi l t e r ; f a u l t d i a g n o s i s ; f a u l t e arl y wa rni n g ; s e n s o r 列车 故障 诊断 就是 对列车 运行 现状 的诊 断 , 也是对运行趋 势的一种预 测。如 图 1所示 ,列车 故障 诊断 主要 分 为 3部 分
10、 ,分 别 为 :机械 部分 、 电气部分和空气管部分。其中,电气系统故障诊 断在列车故障诊 断 中占据非常重要 的一部分 ,对 于 电力机车更是如此,因为电力机车的电气部件 复 杂、数 量 多、检 测 条 件 差。 如 图 1所 示 , 电 气系统故障诊断 主要包括对 8个子 系统 的故障 诊 断 。为 了监测每 个子 系统 的工作是否 正常 ,需 要安 装多个传感 器对 各个子系统 中的多个性 能指 标进行 检测并判 断其是 否满足要求 。随着 电气系 统越来越复杂,电气部件越来越多,需要检测的 局部电气指标越来越多,所需要的传感器数 目也 收稿 日期 :2 0 1 2 1 1 - 2 6
11、 基金项 目:中央高校基本科研业务 ( W1 2 J B 0 0 4 3 0 )。 作者简介 :王亚亮 ,在读硕士研究生 ;衣法臻 ,副教授。 越 来越多。如果继续按传 统的方式把传感 器检测 的信息不加处理 的传给 故障诊断 中心并 由其进 行 数据 融合和决 策,一方面 大量的检测数据会 增加 通信的压力 ,另一方面诊 断 中心需要实时地 处理 由传感器检测 的大量数据 ,这无疑会对诊 断中心 的实时性能造成重大影 响 ,如果数据处理不及 时 可 能会引起诊断 系统 的瘫 痪 ,甚 至发生车毁人亡 的现象 。为 了解决这个 问题 ,故障诊 断系统采用 分布式传感器网络 ( D i s t
12、r i b u t e d S e n s o r N e t w o r k , DS N)实现 对传感器检测数据进行实时处 理 ( 决 策 ) 。DS N最大的优 点是每个 传感器都 可独立处 理 自身的信息。虽然对单一结构的系统或设备故 障诊断的研究已经进行了很多年 ,也有很多可喜 的成果 ,但是,采用 D NS对系统的故障信息 融合决策和预测、预警方面的研究国内外可以借 鉴的文章并不多。近年来由于系统智能化发展的 圆2 0 1 3 6 总第1 9 5 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第2
13、 2 卷第6 期 基于粒子滤波的电力机车电气故障诊断 研究与开发 常工作 ,1 表示 系统处于故障状态。 如果判 断系统处于故 障状态 ,系统会做 出相 应的响应 ,如发 出声光报警 、 电气隔离 、故障导 向安全等 。如果 判断系统正 常工作 ,则应该更新 各个局部后验概率密度函数 p ( x Iz : ) 。( 1 )式决定 了整个诊断 系统性能的优劣 ,所 以对 这两个决 策 表达 式寻优就成 为本文的研 究重点 ,基于贝叶斯 基本理论的最小方差概率估计法经过验证满足要 求 。在最 小方差概率方法 中 ,系统估计和预 测的 有效性 ,对非 线性 、非高斯 系统是 否适用都决 定 着局部和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 粒子 滤波 电力机车 电气 故障诊断
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【fus****123】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【fus****123】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。