数据驱动与解析模型结合的民机飞控系统细粒度故障诊断

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1433103
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    40.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F01.电子学与信息系统
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The combination of a multivariate statistical fault detection approach based on data-driven and a fault estimation method based on the adaptive nonlinear fault observer of analytical models with depth is applied to fault diagnosis of the civil aircraft flight control system, taking their respective advantages with mutual support and supplement. This research is important in realistic significance as well as theoretical value..An improved sliding window multiway kernel dynamic principal component analysis (SW-M-K-D-PCA) monitoring method will be put forward. Key issues of data-driven fault detection such as sub-stages' accurate segmentation and transition sections' fine extraction, synchronous alignment for unequal length data, active adaptive update of slowly time-varying statistical models can be solved, which realizes the system-level closed-loop fault detection and gives coarse-grained detection results of all component parts of the flight control system..A design approach for the novel adaptive nonlinear fault observer based on analytical models will be proposed. The fault estimation method is effective in relaxing the strictly positive real (SPR) condition of error dynamics, which expands the application scope of adaptive nonlinear observer and increases estimation rapidity. In addition, the fault observer can further give precise estimation results for core components of the flight control system based on coarse-grained closed-loop detection results, realizing fine-grained fault diagnosis eventually..A physical system will also be developed to serve in the civil aircraft maintenance based on above theoretical research.
把基于数据驱动的多元统计故障检测方法和基于解析模型的自适应非线性观测器故障估计方法深度结合,充分发挥各自优势并使两者相互支持、相互补充,应用于民机飞控系统的故障诊断。该研究具有重要现实意义和理论价值。.创立一种改进的滑动窗口多向核动态主元分析(SW-M-K-D-PCA)监控方法;解决数据驱动故障检测中的多时段数据精细划分与过渡时段数据准确提取、不等长数据同步对齐和慢时变统计模型主动自适应更新问题,实现系统级规模的闭环故障检测,给出飞控系统全部组成部件的粗粒度检测结果。.提出一种基于解析模型的新型自适应非线性故障观测器设计方法;有效地放松自适应观测器设计中存在的误差系统严格正实约束条件,扩展自适应非线性观测器的适用范围并提高故障估计快速性,在粗粒度闭环检测基础上进一步给出飞控系统核心部件的精确故障估计结果;最终实现细粒度故障诊断。.基于上述理论成果开发一套应用于民航机务维修的实物系统。

结项摘要

在充分尊重中国民航现有维修体系框架前提下,从数据驱动和解析模型相结合的角度出发,以一个新颖的视角来重新审视我们现有的海量运行数据,选择并开拓出一套富含中国民航特色的数据处理和飞控系统故障诊断方法,最终落脚于民航机务维修。本课题首先采用多元统计的数据驱动方法在不需精确已知解析模型的情况下完成大规模闭环系统的粗粒度故障检测;然后采用基于解析模型的故障估计方法在粗粒度故障检测的基础上进一步给出了飞控系统I类关键部件的“细粒度”故障估计值,使得故障描述更加精细、故障诊断结果更加明确。在研究过程中解决了过渡时段数据的细划提取、多时段背景下的数据不等长对齐、慢时变统计模型主动自适应更新和放松严格正实(SPR)条件的快速自适应非线性观测器设计四个理论难题;开发完成了一套应用于民航机务维修的故障诊断实物系统并通过了现场测试。课题资助正式发表学术论文19篇,其中SCI检索期刊论文15篇,EI检索期刊论文1篇,中文核心期刊论文2篇,EI会议论文1篇;出版图书1本;获得国家发明专利授权2项;项目负责人获得省部级荣誉称号1项,省部级人才称号2项,获得省部级研究成果一等奖1项;培养硕士生5名,其中1篇硕士论文被推荐申报天津市优秀硕士论文;课题研究期间,共采集并深入分析了约20G的飞控系统I类部件关键性能数据,目前飞控系统运行数据的规模达到30G,能够完全覆盖I类部件的全寿命周期。项目投入经费40万元,支出17.4393万元,剩余经费22.5607万元,剩余经费计划用于本项目研究后续支出。本课题研究所取得的理论和实践成果紧密围绕着民用飞机这类典型高端复杂航空装备综合保障的实际需求,对于推动中国民航维修理论创新和新型装备研发具有战略层面的重大意义。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(4)
基于网络流量奇异性特征的LDoS攻击检测方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    计算机工程与设计
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张晓瑜;吴志军;岳猛;闫长灿
  • 通讯作者:
    闫长灿
A Novel Fuzzy Level Set Approach for Image Contour Detection
一种新颖的图像轮廓检测模糊水平集方法
  • DOI:
    10.1155/2016/2602647
  • 发表时间:
    2016-06
  • 期刊:
    Mathematical Problems in Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张英杰;徐建星;承恒达
  • 通讯作者:
    承恒达
Fault diagnosis for sensors in a class of nonlinear systems
一类非线性系统传感器的故障诊断
  • DOI:
    10.1093/imamci/dnw053
  • 发表时间:
    2018-06-01
  • 期刊:
    IMA JOURNAL OF MATHEMATICAL CONTROL AND INFORMATION
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Guo, Run-Xia;Guo, Kai;Dong, Jian-Kang
  • 通讯作者:
    Dong, Jian-Kang
基于RELAX算法的飞机油耗性能估计方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    电光与控制
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘家学;马涛;陈静杰
  • 通讯作者:
    陈静杰
Fault diagnosis for the landing phase of the aircraft based on an adaptive kernel principal component analysis algorithm
基于自适应核主成分分析算法的飞机着陆阶段故障诊断
  • DOI:
    10.1177/0959651815601276
  • 发表时间:
    2015-09
  • 期刊:
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I—Journal of Systems and Control Engine
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭润夏;郭凯;董健康
  • 通讯作者:
    董健康

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

PLC在立体仓库自动控制系统中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    广东自动化与信息工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭润夏
  • 通讯作者:
    郭润夏
Prognostics for an actuator based on an ensemble of support vector regression and particle filter
基于支持向量回归和粒子滤波器集成的执行器预测
  • DOI:
    10.1177/0959651818806419
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part I—Journal of Systems and Control Enginee
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭润夏;隋鉴非
  • 通讯作者:
    隋鉴非
Remaining useful life prediction for the electro-hydraulic actuator based on improved relevance vector machine
基于改进相关向量机的电液执行机构剩余寿命预测
  • DOI:
    10.1177/0959651819862948
  • 发表时间:
    2019-07
  • 期刊:
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part I—Journal of Systems and Control Enginee
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭润夏;刘正华;王佳琦
  • 通讯作者:
    王佳琦
State estimation for the electro-hydraulic actuator based on particle filter with an improved resampling technique
基于改进重采样技术粒子滤波器的电液执行器状态估计
  • DOI:
    10.1177/1748006x19871753
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part O -Journal of Risk and Reliability
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭润夏;魏智乐;魏也
  • 通讯作者:
    魏也
Remaining Useful Life Prognostics for the Electro-Hydraulic Servo Actuator Using Hellinger Distance-Based Particle Filter
使用 Hellinger 基于距离的粒子滤波器对电液伺服执行器的剩余使用寿命进行预测
  • DOI:
    10.1109/tim.2019.2910919
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    郭润夏;隋鉴非
  • 通讯作者:
    隋鉴非

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

郭润夏的其他基金

数据驱动的民用飞机空气涡轮起动机剩余寿命精确预测和全面健康管理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
数据驱动的民用飞机空气涡轮起动机剩余寿命精确预测和全面健康管理研究
  • 批准号:
    62173331
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于数据驱动的民机电液联合舵机故障预测研究
  • 批准号:
    61603395
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码