一、基于键图的复杂机电系统模块化自动建模及仿真（论文文献综述）
路通[1]（2020）在《超导脉冲电源供电下直线驱动系统建模与研究》文中研究表明电磁推进系统是一种新式的直线驱动系统,与普通直线驱动系统相比具有原理简单,运行速度高,加速性能良好等优点,具备良好的发展应用前景。根据电磁推进直线驱动系统原理,直线驱动系统分为脉冲电源子系统和电磁发射子系统。本文研究的脉冲电源子系统为基于高温超导脉冲功率变压器原理制成的脉冲电源,该电源储能密度高、能量传输效率高、输出脉冲幅值高,因此非常适合作为电磁驱动系统的脉冲电源。电磁发射子系统是接近实际应用并被众多学者及科研机构所研究的导轨型电磁发射装置。导轨型电磁发射装置在工作时,负载大小会随着电枢运动而改变,以往研究大都采用固定的负载值。本文在Simulink软件平台下,对电磁发射子系统建立动态负载模型、加力动态负载模型以取代固定负载,结果表明,相比于固定负载,使用动态模型能更精确地研究脉冲电源的放电特性。对脉冲电源子系统先进行单模块建模,将两子系统模型连接,获得完整的导轨型电磁推进直线驱动模型。在单模块脉冲电源供电下对驱动系统的部分参数改变进行仿真分析,研究发现,提高原副边电感的耦合系数k将大幅提高残余能量回收率,对缩短设备的二次运行时间有重要意义;改变电感值L2,可以明显影响发射速度,为改善直线驱动系统的电磁发射性能提供参考;电容C值的变化,对电路关断电压有较大的影响,较低的关断电压降低对断路器的性能要求,对减少设备投资降低设备造价有重要意义。由于单模块电源产生的脉冲电流能量小,所以建立了多模块放电模型。对多模块脉冲电源供电下进行驱动系统仿真分析,仿真结果表明,多模块脉冲电源并联放电模式能产生更高等级的电流脉冲,可大幅提高发射速度。此外,为了更精确的探究电磁推进系统发射性能,本文考虑滑动摩擦力和空气阻力的影响。将导轨型电磁发射装置在Ansys软件平台下建立电枢—导轨模型,对该模型进行三维瞬态分析。研究在基于高温超导脉冲功率变压器原理的脉冲电源供电下电枢在电磁发射过程中的电流密度、焦耳热和电磁力分布情况。结果显示,C型固体电枢圆角内侧和电枢边沿外侧是电流密度和焦耳热分布高度集中的两个区域。在电磁发射时,电枢在X轴方向上的受力提供直线运动的动力,在Y轴和Z轴上的受力易造成电枢形变与破损。
巫青华[2]（2020）在《水轮机虚拟装配技术研究》文中研究指明随着日益增长的电力需求和愈发严格的低碳化发电的迫切要求,水力发电在绿色可再生能源发电中扮演了不可或缺的角色,特别是在蓄能调峰、区域电网稳定和节能减排等方面。因此,为确保电网运行的稳定性,对水力发电的可靠性提出了更高的要求,而作为水电的动力设备——水轮机,其设计、加工及装配等工作也受到了高标准严要求的管理。其中,水轮机装配质量直接关系到水轮发电机组能否安全平稳生产。传统的装配工艺是在建立等比例物理模型的基础上,进行大量的模装试验完成装配工艺设计;并且大部分单位采用二维技术文件对繁琐复杂的工艺流程进行解释说明,需要专业人员耐心研读。使得相关单位在装配过程中消耗了大量时间,增加了装配成本,无法满足相关企业对信息化、数字化和敏捷化的要求。虚拟装配技术凭借低成本、敏捷的特点为解决上述问题提供了新思路。与传统装配模式不同的是,通过装配序列规划、评价等虚拟装配技术进行产品装配过程的预测与评价,能够提前发现装配中存在的问题并评估产品的装配效果,增强决策与控制水平,从而实现水轮机装配质量最优化、装配效率最大化和装配成本最小化的目标。本课题基于虚拟装配技术对水轮机装配过程进行研究,旨在提高水轮机装配质量,最大化利用装配资源,对实现水轮机装配工艺自动化设计和检修装配管理具有重要的现实意义和应用价值。论文完成的主要工作及取得的成果如下:1、研究了面向水轮机的虚拟装配信息建模技术。分析了水轮机虚拟装配的信息需求,并对装配信息进行了分类,分别给出了相关信息的表达方法。在满足装配信息需求的基础上,提出了采用模型定义技术建立水轮机虚拟装配信息模型,并给出了相关装配信息在模型中的定义方法和定义规范标准。为后续装配序列规划、评价和原型系统开发的数据应用提供了信息基础。2、研究了面向装配工艺的装配序列规划方法。基于差分进化算法鲁棒性好、适用性广和全局寻优能力强等特点,将其引入水轮机装配序列规划领域。以装配序列可行性、装配序列重定向次数、装配工具改变次数和装配过程稳定性为适应度指标构造适应度函数。针对装配序列规划问题离散化和强约束的特点,对算法进行适应性改进,并针对算法易出现早熟的现象,引入遗传算法的突变策略,提出了基于离散差分遗传算法的装配序列规划方法。采用实例验证和与遗传算法进行比较的方式,证明了该方法的可行性和稳定性。3、研究了检修装配环境下的装配序列评价方法。为了对水轮机检修装配序列进行合理评价,确保检修装配序列评价结果的准确性,提出了一种基于模糊层次分析法的检修装配序列综合评价方法。在调研和专家知识的基础上构建了检修装配序列综合评价体系,根据实际需求,给出了一个新的评价指标———检修系数。并结合其余六个评价指标,在检修装配时间和检修装配总重两个评价准则下,选用模糊层次分析法综合评价检修装配序列。4、设计并开发实现了水轮机虚拟装配原型系统。设计了水轮机虚拟装配原型系统的总体方案,针对不同操作者开发出员工端和管理端两种端口。根据实际使用需求,基于模块化设计理念对各个功能模块进行功能开发,并简述了各个功能模块及子功能模块的功能作用。开发出的系统在实际中得到了初步应用。
冯陈[3]（2020）在《抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究》文中认为太阳能和风电等清洁能源想要大规模接入电网并发挥其作为绿色能源的优势,就必须借助大规模储能技术的消纳和调节。在目前已有的储能技术当中,抽水蓄能技术相比于其他形式的储能技术具有运行成熟且储量大的优点。抽水蓄能技术工况转换迅速、运行灵活性高、负荷响应速度快,可以实时跟踪电力系统的负荷变化。然而,抽水蓄能与新能源的联合运行中仍存在许多问题。大规模新能源的并网,对抽水蓄能机组的运行模式提出了新要求。更频繁的负荷调整、长时间的旋转备用、长时间的负荷工况等新要求给抽水蓄能电站的运行来了新的挑战。尤其在稳定性和安全性方面,由于可逆式机组固有的反“S”区不稳定运行特性以及调速励磁系统水-机-电能量转换过程中耦合效应日益显着,传统的抽水蓄能运行方式已无法满足新形势下电网的调节需求。在此背景之下,针对抽水蓄能机组稳定、安全和高效运行所亟需解决的关键科学问题与技术难点,本文以抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究为切入点,在充分探讨抽水蓄能调节系统各组成部分的动态机理与非线性特性的基础上,分别搭建了具有复杂过水系统的调速系统模型与调速励磁系统水-机-电耦合模型,以智能优化算法、人工神经网络、多目标优化理论、小扰动特征分析、模型预测控制方法为技术支撑,深入开展抽水蓄能机组参数辨识、模型辨识、改善反“S”区动态特性以及调速励磁耦合控制规律的研究,建立了抽水蓄能机组建模-辨识-控制层层递进的研究体系。本文的主要研究工作与创新成果如下:（1）系统研究了抽水蓄能机组调速系统和励磁系统各组成部分不同模型表达及适用条件。针对水泵水轮机反“S”区建模困难的问题,引入对数投影法和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行预处理,解决了反“S”特性区域插值计算的多值性问题。搭建了适用于不同研究工况的带有复杂过水系统的调速系统模型与调速励磁系统水-机-电耦合模型,为后续系统辨识与复杂工况下控制规律的研究奠定了模型基础。（2）针对复杂过水系统和调速励磁耦合特性引起的参数辨识难题,研究了基于智能优化算法的参数辨识方法,引入人工羊群算法并结合Levy游走、混沌变异及弹性边界处理策略,提出了一种改进人工羊群智能优化算法,建立了基于改进人工羊群算法的参数辨识框架。通过机组的开关机过程,直接辨识复杂过水系统的管段参数;通过并网运行的调节过程,实现了调速励磁系统水-机-电耦合模型的高精度一体化参数辨识。（3）针对数据具有长期依赖关系和普通神经网络训练中面临的梯度消失问题,通过引入长短时记忆神经网络来实现带有复杂过水系统的抽水蓄能机组调速系统的高精度离线模型辨识;针对普通反向传播算法面临的训练收敛速度慢、在线调整困难的问题,引入了兼具普通BP神经网络非线性描述能力强和递推最小二乘法计算简单优点的带遗忘因子的在线序列极限学习机,实现了抽水蓄能机组调速励磁系统水-机-电耦合模型的高精度在线模型辨识。（4）针对机组低水头启动易受反“S”特性影响产生转速振荡的问题,提出了兼顾速动性和稳定性的基于多目标羊群算法的优化框架,有效抑制低水头开机时机组转速的反复振荡。为了从根本上改善抽水蓄能机组在反“S”区的动态特性,本文首次探讨了利用变速机制避免机组深入反“S”区运行的可行性,结果表明低水头工况下可以通过降低转速使机组的运行区域在全特性曲线上向左移动从而有效避免反“S”区,使机组具有更好的动态特性,也为常规定速抽水蓄能机组的改造与发展提供了新参考。（5）为了实现抽水蓄能机组调速励磁系统水-机-电能量转换过程的耦合控制,引入特征值分析法对调节系统进行小扰动稳定性分析,在此基础上给出了经典“PID+VAR+PSS”控制策略多工况下的多目标优化和决策方法。提出了一种基于带遗忘因子在线序列极限学习机的预测模型、阶梯式控制增量约束、人工羊群算法滚动优化的智能模型预测控制策略,通过不同工况下与经典控制策略对比的实验,验证了所提智能模型预测控制方法进行调速励磁耦合控制的优越性,并引入非线性动力学理论对智能模型预测控制器进行了稳定性分析。
张伟业[4]（2020）在《飞机机电系统分布式仿真模型优化方法研究》文中提出随着系统仿真技术的飞速发展,计算机仿真在航空、航天等大型实时性复杂系统的研究中发挥着越来越重要的作用。复杂系统仿真具有精度高、模型仿真计算量大、对实时性要求较高等特点,但是复杂系统的仿真效率往往较低。分布式仿真技术对提高大型实时性系统仿真规模及效率起着重要的作用,然而对大型实时系统进行分布式仿真优化其仿真效率时,需要同时解决仿真模型同步性问题、模型数据交换实时性问题以及模型分布式任务划分问题,基于以上原因研究复杂系统分布式仿真技术来优化仿真效率具有重要意义。本课题以新型民机分布式协同仿真中的机电系统为研究对象,以优化其仿真效率为目标,提出了一种分布式优化方法,该方法有如下三个关键性步骤:第一步是仿真模型数据同步性的保证;第二步是仿真模型数据交互方案的选择;第三步是选取仿真模型的分布式划分点。论文首先分析了数据分发服务（DDS,Data Distribution Service）相关通信机制,利用DDS分布式互联架构系统以及AMESim软件设计了模型数据接口,该数据接口能将分布式后的模型纳入分布式互联架构统一管理,保证了分布式仿真后模型数据的同步性;然后,研究了DDS基本的简单发现算法以及基于标准布隆过滤器的自动发现算法,分析了标准布隆过滤器与单哈希函数布隆过滤器的异同,并用基于单哈希函数的布隆过滤器设计了DDS自动发现算法,该算法优化了模型数据交互的实时性;最后,研究了新型民机3H/2H2E架构的基本组成,构建了适用于AMESim仿真划分的指标体系,提出了一种基于网络模型和组合赋权法的机电系统仿真的任务划分方法来确定分布式仿真划分点。仿真结果表明,本文所提仿真模型分布式优化方法在不改变仿真精度的前提下,既能保证仿真模型分布式前后的同步性,又能取得良好的仿真加速效果。本课题的研究工作细化了分布式仿真技术,为大型实时系统的分布式仿真提供了良好的工程思路。
徐海港[5]（2019）在《纯电动汽车两档AMT驱动系统模块化设计及控制技术研究》文中进行了进一步梳理近几年来随着石油资源的紧张和环保压力的加大,世界各国都把电动汽车做为汽车工业的发展方向。2015年7月国家发改委、工信部发布了《新建纯电动乘用车生产企业投资项目和生产准入管理规定》,其中对整车的加速性能、续驶里程、能量消耗率等指标提出更加严苛的要求。基于目前国内外技术现状及市场性价比需求,本文提出采用交流异步电机为动力驱动方式,开发一种新型双速机械式自动变速（AMT）驱动及控制系统的设计思路,以小型电动车为研究对象,本文重点结合交流异步电机+双速自动变速的驱动方案,通过双速变速器的实体造型设计,电动换档执行机构设计及仿真,电驱动双速变速器控制系统软硬件开发,完成驱动系统的整体设计,主要研究内容包括:首先,按照模块化开发思路,根据新型的交流异步电机+双速自动变速的驱动方案整体架构,对驱动电机模块、动力电池模块和两档AMT变速器模块进行匹配设计。在对两档AMT变速器模块设计中,根据车辆在起步、加速等条件下的行驶要求,对两档AMT系统的速比进行了匹配研究,分别确定两档传动比和主减速器传动比。其次,在基于模块化匹配设计的基础上,对两档AMT变速器系统中的主要机构-电动换挡机构进行研究。在电动换档执行机构开发中提出采用无刷直流电机+蜗轮蜗杆减速机构+凸轮转鼓+同步器的电动换档机构,对两档AMT换挡机构蜗轮蜗杆、转毂凸轮进行设计及建模,并对同步器进行计算及建模,完成驱动系统的整体设计。再次,利用ADAMS仿真软件,开展两档AMT变速器动力学仿真。首先对同步器进行仿真分析,在ADAMS中定义同步器结合过程,并对主要工作元件进行运动约束,验证所建立的同步器模型的可靠性。然后,将电动换挡机构与同步器模型及传动系统结合起来分析了整个两档AMT变速器,研究其在升档和降档过程中换档电机和同步器之间的力和位移关系。同时,对双速变速器控制系统的软硬件进行设计开发。采用飞思卡尔MC9S12XS128主控芯片,对变速器控制单元（TCU）的主电路及输入输出调理电路和通讯电路进行了设计。开发了双速变速器TCU的控制软件系统,包括主程序、输入信号采集程序、两档AMT换档控制程序和CAN通讯程序,定义TCU与MCU协同控制的通讯协议,实现TCU与MCU协同控制。最后,搭建了两档AMT系统试验台架,通过无负载、不同转速换档试验及循环工况下自动升降挡试验,验证TCU的控制性能,对比测试数据与仿真数据,台架试验结果表明,本文所设计的两挡AMT变速器总成及控制系统是合理的,能够满足整车自动换档要求。
岳义帅[6]（2019）在《基于CLTC-P的整车动力系统多学科统一建模仿真分析》文中认为随着中国汽车行业的井喷式的发展,中国正面临着从“汽车大国”向“汽车强国”的转变,如何提高汽车相关研究技术是关键性问题。汽车动力系统是整车的核心系统,主要包括内燃机和变速器等子系统,这些系统是机械、流体、热力学等物理子系统与电子、控制、通信等信息子系统深度融合的物理信息融合系统。目前针对内燃机不同的设计阶段,所使用的建模方法及工具都是不同的,如何建立多领域统一描述的多学科仿真模型是本文的关键问题。同时,由于中国目前使用的国五NEDC工况的太过理想化,以及国六WLTC工况与中国国情相背离,为了促进节能减排的进程,本文基于中国乘用车工况CLTC-P进行建模仿真研究。针对以上关键问题,本文在国家自然科学基金项目的支撑下,基于CLTC-P的基础上,对整车动力系统进行多学科建模仿真分析。本文的主要研究内容如下:（1）对整车动力系统进行了系统分解,并分别介绍了关键模块——内燃机系统和变速器系统的物理系统、信息系统,在此基础上,建立了内燃机机械特性数学模型、热力系统数学模型和冷却系统数学模型,以及变速器数学模型。（2）总结并阐述了多领域统一建模语言Modelica语言的特点,及其优势,并在Dymola/Modelica环境下建立了驾驶员、发动机、变速器、驱动机构、底盘、刹车系统,以及路况和天气等环境条件模型。（3）通过分析仿真速度曲线与CLTC-P工况速度曲线的最大误差在5%范围内,验证本文所建的整车动力系统仿真模型的准确性,再对内燃机性能和变速器性能分别进行多学科仿真分析,分析了内燃机转矩、转速、燃油供给速率、节气门开度之间的相关性,混合气燃烧后的能量转换效率,冷却系统的散热情况,以及液力变矩器的变矩系数和变速系数变化情况。（4）最后分析整车动力性能和经济性能,以及CLTC-P工况与其他国际主流工况的速度曲线和百公里油耗曲线分别进行对比分析,并通过实验验证本文所建仿真模型的可靠性,结果表明,仿真速度曲线与实际速度曲线最大误差在±2km/h以内,则本文基于CLTC-P工况所建仿真模型适用于模拟整车动力系统性能分析。本文成果可为整车动力系统多学科统一建模仿真提供理论依据,同时也可为整车性能分析提供手段的支持。
李翔宇[7]（2018）在《非指数分布下多阶段任务系统可靠性建模与优化》文中提出随着现代科学技术的发展,航天系统越来越朝着复杂化发展,绝大多数的航天系统,例如卫星或者航天器等,在运行过程中存在明显的阶段性特征,其系统结构、功能等随着时间而不断地发生改变,这类系统被称为多阶段任务系统（Phased Mission System,PMS）。相较于传统的单阶段任务系统可靠性建模,PMS可靠性建模需要考虑阶段之间的相关性,因此更为复杂,同时也可以对系统可靠度进行更加精确的评估。目前,随着航天事业的不断发展,PMS可靠性的研究逐渐成为了可靠性研究的热点之一。但是目前在PMS可靠性建模与优化研究中,存在着一个较大的问题,即在PMS建模与优化研究中,绝大多数的研究都假设系统中的元件服从指数分布,从而利用Markov链等方法对PMS中的动态行为进行建模,但是这一假设不符合大多数的工程实际。针对这一问题,本文对系统中元件服从非指数分布的复杂PMS可靠性建模与优化方法进行研究,主要内容和成果如下:（1）有限维修下的多阶段任务系统可靠性建模方法研究针对航天PMS中存在着冷备份及有限维修的动态行为,元件失效/维修时间服从非指数分布,难以用传统的Markov过程进行建模的情况,提出应用半马尔科夫过程（Semi-Markov Process,SMP）来对系统的动态行为进行建模,应用模块化方法减小系统模型的规模,降低建模的复杂程度。同时应用数值近似算法对SMP模型中出现的复杂积分进行高精度近似计算,并将该方法与蒙特卡洛仿真算法进行对比分析,说明了该方法具有较高的计算精度与计算效率。实现对有限维修下的非指数多阶段任务系统的可靠性建模。（2）考虑随机冲击失效的多阶段任务系统可靠性建模方法研究绝大多数的航天PMS,例如卫星/航天器等,长期工作于环境恶劣的外太空,随机出现的宇宙射线所携带的高能带电粒子、重粒子等会对各种电子元器件造成严重影响,导致元件加速退化甚至直接失效,针对这些随机冲击的影响,提出应用马尔科夫更新过程（Markov Regenerative Process,MRGP）对冲击影响下的动态PMS进行建模。考虑随机冲击造成的总剂量效应与单粒子效应等影响,通过引入元件的随机冲击模型,利用近似计算的方法来得到冲击影响下的元件失效分布函数,然后将元件的随机冲击模型嵌入系统MRGP模型中,得到冲击影响下的动态系统模型。最终,通过数值近似计算与MC仿真方法验证,实现对随机冲击影响下的多阶段任务动态系统的可靠性建模,并对随机冲击的参数进行灵敏度分析。（3）多态多阶段任务系统可靠性建模与评估方法研究针对不可修PMS中的元件存在多态的特性,即元件在正常工作与完全失效之外还存在着多种中间状态,本论文提出多态元件的阶段代数与PMS-MMDD模型,通过应用阶段代数,对传统的MMDD逻辑运算规则进行改进,得到多态元件阶段依赖性运算规则。通过对比分析,相较于传统的MMDD模型与PMS-BDD模型,PMS-MMDD模型对不可修多态PMS的建模更加高效。同时,考虑多态元件的状态转移时间服从非指数分布的情况,提出一种基于Markov更新方程的不交和路径概率评估方法,并应用迭代数值方法进行高精度计算分析,实现对不可修多态多阶段任务系统的可靠性建模与评估,并与MC仿真方法进行对比分析。（4）混合备份下的多阶段任务系统可靠性优化提出混合备份下的PMS冗余优化方法。在航天系统中,为了保证较高的可靠性,经常采用大量冗余备份,而现有的PMS冗余优化方法研究中,只对冷备份或者热备份的单一冗余备份方式进行优化分析,而忽略了混合备份的策略。针对这一问题,在本文的研究中,综合考虑三种备份策略,应用SMP与模块化方法,建立混合备份下的PMS优化模型,同时对元件的类型、备份数量以及备份方式进行优化,实现对混合备份下的PMS的可靠性优化。
黄磊[8]（2015）在《基于键合图模型的复杂机电系统故障诊断方法研究》文中研究指明复杂机电系统由结构形式各异的多能量领域子系统耦合而成,针对复杂机电系统的状态监控和故障诊断是工程领域的研究重点。基于模型的故障诊断方法可充分发掘系统模型反映的深层次信息,不需系统历史操作状态数据的支撑就可表现出优异的在线诊断性能,其是保持复杂机电系统持续高稳定性运转的优选方案之一。构建针对复杂机电系统的基于模型诊断方案的难点在于,系统结构的复杂性使模型建立比较困难,多能量领域的耦合造成识别出的模型参数不够精确,参数不确定性使在线生成的系统残差不能正确反映系统的运行状态,混合系统模式转换带来的误诊和漏诊问题等。本文针对复杂机电系统诊断方法中涉及的系统模型搭建、系统参数识别、系统在线残差、混合系统自适应诊断阈值、故障可诊断可隔离性等方面做了系统性研究。论文主要研究工作和创新点包括以下几个方面:以键合图方法为工具为复杂机电系统建模,对综合有机械、电气和液压的自动控制车辆转向系统进行了建模,分析系统结构特点和能量传递规律,对模型进行增广和因果关系标注;在常规键合图模型的基础上,将混合系统模式转换的动力学特性映射于键合图模型中,推导解析冗余关系,获得模型方程。提出一种新型的参数辨识网络,根据参数辨识的特点对BP辨识网络进行了改造,以最小二乘法辨识结果作为网络训练的初值,采用变速训练方法对网络权值进行训练。运用模块化建模思想为车辆转向系统建立模型,并推导模型方程,将最小二乘法初次辨识结果作为网络训练初值,使用提出的辨识算法辨识模型中六个关键参数,用改进的参数辨识网络进行二次辨识,实验结果表明辨识网络算法可靠有效。搭建连续系统诊断模型,从中推导出的解析冗余关系（ARRs）为一组包含观测变量的等式,包含有判断系统运行状态的必要信息,对动力学系统的故障诊断非常有效。本文研究的故障类型为参数跃变型故障,即针对系统内部元器件参数在较短时间段内发生的参数跃变,且假定为同时点的单故障源。经系统正常运行实验确定了诊断阈值,在远程自动控制车辆上进行了连续系统故障诊断实验,试验中引入三个模拟故障,对故障诊断效果进行了分析,验证了提出的故障诊断系统和算法的可行性。提出混合系统模式转换自适应阈值,依据混合系统动力学模型,研究混合系统故障诊断中误诊和漏诊问题的产生,及常规解决方案的不足之处,并提出新的解决方案;根据对系统参数不确定性的估计,以及对系统残差各部分的影响,运用线性分式变换构造模式转换自适应阈值;建立了GARRs、系统残差和模式转换自适应阈值算法,以及模式转换故障特征矩阵和混合系统故障诊断方案;搭建混合系统仿真电路和键合图诊断模型,对混合系统诊断架构进行仿真实验,分析实验结果,初步验证所提出的模式转换自适应阈值的可行性。改造无线远程自动控制车辆转向系统,使其具有混合系统动力学特性,作为混合系统故障诊断实验平台使用;建立了混合系统的键合图模型,推导GARRs,构建模式转换自适应阈值并分析MD-FSM,进行混合系统故障可检测性和可隔离性分析;在混合系统实验平台进行实际系统的故障诊断实验,通过非破坏性方法引入故障,分析在不同模式下的故障诊断性能;验证了所提出混合系统诊断架构在实际系统中的诊断效果。实验结果表明,依据混合系统故障诊断理论分析搭建的诊断系统架构,在实际系统中的诊断性能与理论分析一致,故障在各模式下的诊断结果与MD-FSM分析一致,达到了设计目标,为复杂机电系统诊断架构的设计开发提供了完整的解决方案和成熟的设计流程。
邓玉泉[9]（2012）在《基于数字样机的液路系统故障分析方法研究》文中研究说明故障特征数据是进行装备故障安全分析的基础和前提之一，但在装备实际运行和维护过程中，由于各方面的限制，故障数据累积十分困难，同时，由于存在成本高、效率低等不足，基于实际系统开展的故障植入试验一般难以覆盖大部分故障模式，使得装备故障安全定量分析往往因为基础数据缺乏难以有效进行。为此，本文针对装备故障/退化数据的获取问题，以装备液路系统为对象，研究数字样机建模及基于数字样机的故障仿真分析方法，力图为故障/退化数据的获取和累积提供一条新的思路。完成的主要工作包括：（1）对数字样机建模技术和故障仿真分析技术的国内外研究现状进行了调研和总结，在分析比较各种建模方法的基础上，确定了基于键合图理论的建模思路及相应的建模平台。（2）分析了功率键合图建模方法的基本原理、建模思想以及自动建模方法，简要介绍了以键合图理论为基础的AMESim平台，研究了AMESim与LabVIEW联合仿真的方法及流程。（3）在对液路系统进行模块划分并构建通用模型库的基础上，通过分析基本工作原理及结构组成，设计与实现了航天推进剂加注系统数字样机，并利用实测数据对样机进行了验证分析。（4）定性分析了推进剂加注系统关键部件的故障模式，统计了常见故障。在研究软件故障注入方法的基础上，基于数字样机，对加注系统常见的管路泄漏与堵塞两种故障进行了仿真分析，同时，以泵后球阀为例，进行了关键部件性能退化过程仿真分析。综上所述，本文在研究分析数字样机建模仿真技术和液路系统基本动力学原理的基础上，以推进剂加注系统为例，建立了相应的数字样机，并进行了典型故障和退化的仿真分析，取得了良好的效果。
明媚[10]（2012）在《基于Modelica的液压起重机起升系统的多场耦合建模与性能仿真》文中提出以起重机为典型代表的现代工程机械是一种由多系统、多学科、多领域集成的工程装备,它是以机械系统为主体,融合控制、电子与液压等子系统的复杂大系统。此类系统的动力学分析问题主要体现在为刚柔耦合机械多体系统以及集电子、液压等多领域的复杂系统建立准确的模型,分析多领域系统间的耦合作用对系统性能的影响。传统的对单一工程领域问题进行研究分析的仿真工具已难以胜任,为准确分析系统结构和提高产品的动态特性与综合性能,有必要对涉及多领域部件的液压起重机进行统一建模、仿真与优化。因此,本文旨在开发一个通用的部件及子系统的模型库,以此为基础工具,在统一建模仿真平台MWorks上,建立液压起重机起升系统的包含机械、液压、控制等领域的多场耦合模型,最终实现对起升系统动态特性和综合性能的分析优化。本文采用面向物理对象多领域建模仿真语言Modelica,以模块化建模技术对液压起重机的起升系统按工程领域进行模块化分解建模,建立的模型库具有典型性、独立性、通用性和可连接性的特点。在软件仿真平台MWorks下首先对各模块进行仿真验证,之后将不同领域模块连接进行连接实现联合仿真,解决液压起重机起升系统的多领域建模与仿真问题。首先对液压起重机起升系统按工程领域进行模块化分解,将其分解为机械系统、液压系统和电控系统等模块,以便采用模块化建模思想对其进行建模仿真。在机械系统建模中,基于有限单元理论,针对包含大变形、大转动构件的刚柔耦合机械多体系统,提出并构建了一组非线性的描述起升机构运动特性的模块单元,由于所建立的模型充分考虑了其中的非线性特性,将其与传统的线性模型进行比较,定性分析非线性对其动态特性的影响。在液压系统建模中,综合考虑其中的弹性模量、节流系数、阻尼系数、液感、紊流、容腔等非线性因素,建立其非线性数学模型,基于Modelica语言和MWorks平台,建立通用化、可重用的液压元件模型库。对液压传动元件—液压泵和液压控制元件—电液伺服阀进行多场建模,涉及电场、磁场、液压、机械等多场的耦合。将本文建立的模型与实验数据及传统的线性元件进行比较,验证元件模型建立的正确性,并定性分析各参数对其非线性特性的影响。将以上不同领域模型进行综合,建立液压起重机起升系统的多场耦合模型,并进行仿真分析。针对起升时常见的工况进行仿真,分析其动态特性,以及非线性特性对系统性能的影响。
二、基于键图的复杂机电系统模块化自动建模及仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于键图的复杂机电系统模块化自动建模及仿真（论文提纲范文）
（1）超导脉冲电源供电下直线驱动系统建模与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.2.1 电磁推进直线驱动系统的研究现状 |
| 1.2.2 超导材料的发现与超导储能脉冲功率技术的研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容与章节安排 |
| 第二章 超导脉冲电源供电直线驱动系统的分析 |
| 2.1 导轨型电磁推进直线驱动系统的组成 |
| 2.2 电磁发射系统的分析 |
| 2.2.1 电磁发射系统的组成 |
| 2.2.2 电磁发射系统的机电模型 |
| 2.3 脉冲电源系统的分析 |
| 2.3.1 基于HTSPPT原理的脉冲电源技术优势 |
| 2.3.2 新电路形式的提出 |
| 2.3.3 新旧电路形式的比较 |
| 2.4 导轨型电磁发射直线驱动系统的电路模型与工作过程分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超导脉冲电源供电直线驱动系统的Simulink建模 |
| 3.1 电磁发射系统的建模 |
| 3.1.1 不考虑阻力的电磁发射系统建模 |
| 3.1.2 考虑阻力的电磁发射系统建模 |
| 3.2 脉冲电源系统建模 |
| 3.2.1 单模块脉冲电源建模 |
| 3.2.2 多模块脉冲电源同步放电建模 |
| 3.2.3 多模块脉冲电源异步放电建模 |
| 3.3 直线驱动系统模型整合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统电源放电特性及放电模式对输出影响的分析 |
| 4.1 不同负载模型对电源放电特性的影响分析 |
| 4.2 脉冲电源系统参数对驱动系统性能的影响 |
| 4.2.1 耦合系数k的影响 |
| 4.2.2 电感L_2值的影响 |
| 4.2.3 辅助电容C_1值的影响 |
| 4.3 脉冲电源放电模式对输出特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电磁发射子系统Ansys建模仿真 |
| 5.1 电磁发射系统的Ansys模型分析 |
| 5.2 电磁发射系统的Ansys建模 |
| 5.2.1 建立物理环境与分析模型 |
| 5.2.2 划分网格 |
| 5.2.3 施加边界条件和载荷 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.3.1 电枢电流密度分布与焦耳热分布分析 |
| 5.3.2 电枢的整体受力及分析 |
| 5.3.3 电枢各方向的受力及其对电枢的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（2）水轮机虚拟装配技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 装配信息建模技术 |
| 1.2.2 装配序列规划技术 |
| 1.2.3 装配序列评价技术 |
| 1.2.4 虚拟装配应用技术 |
| 1.2.5 国内外发展现状简析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 虚拟装配信息模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 装配模型的信息需求分析 |
| 2.2.1 水轮机装配结构及其特点 |
| 2.2.2 水轮机装配模型信息需求 |
| 2.3 MBD虚拟装配信息模型 |
| 2.3.1 MBD技术简述 |
| 2.3.2 水轮机MBD虚拟装配信息模型 |
| 2.3.3 模型定义规范标准 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于DDG的装配序列规划方法研究 |
| 3.1 标准差分进化算法概述 |
| 3.1.1 算法基本原理 |
| 3.1.2 算法迭代步骤 |
| 3.2 DE算法适应性改进 |
| 3.2.1 DE算法的离散化 |
| 3.2.2 DE算法遗传突变 |
| 3.3 适应度函数构造 |
| 3.3.1 装配序列的可行性 |
| 3.3.2 装配序列重定向次数 |
| 3.3.3 装配工具的改变次数 |
| 3.3.4 装配过程的稳定性 |
| 3.4 DDG在装配序列规划中的应用步骤 |
| 3.5 实例验证 |
| 3.5.1 实例参数设定 |
| 3.5.2 验证结果分析 |
| 3.5.3 与遗传算法的比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于F-AHP的检修装配序列综合评价方法研究 |
| 4.1 检修装配序列评价体系及其内涵 |
| 4.1.1 检修装配序列评价体系 |
| 4.1.2 评价指标 |
| 4.1.3 评价准则 |
| 4.1.4 综合评价 |
| 4.2 模糊层次分析法应用 |
| 4.2.1 模糊层次分析法 |
| 4.2.2 指标权重计算步骤 |
| 4.3 实例验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 原型系统模块化开发与实现 |
| 5.1 系统开发平台选择 |
| 5.1.1 Unity 3D介绍 |
| 5.1.2 CAA介绍 |
| 5.1.3 平台选择 |
| 5.2 原型系统方案设计 |
| 5.3 系统功能模块的详细设计 |
| 5.3.1 登陆选择模块 |
| 5.3.2 通用功能模块 |
| 5.3.3 专用功能模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 抽水蓄能调节系统建模研究概述 |
| 1.3 抽水蓄能机组系统辨识研究概述 |
| 1.4 抽水蓄能机组控制规律研究概述 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 抽水蓄能机组调节系统非线性建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 调速器数学模型 |
| 2.3 有压过水系统数学模型 |
| 2.4 水泵水轮机数学模型 |
| 2.5 同步发电机数学模型 |
| 2.6 励磁调节器及电力系统稳定器数学模型 |
| 2.7 抽水蓄能机组调节系统数学模型 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 基于智能算法的抽水蓄能机组调节系统参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人工羊群优化算法及其改进 |
| 3.3 基于IASA的具有复杂过水系统的调速系统参数辨识 |
| 3.4 基于 IASA 的调速励磁系统水-机-电耦合模型参数辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于神经网络的抽水蓄能机组调节系统模型辨识 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 长短时记忆神经网络与带遗忘因子的在线序列极限学习机 |
| 4.3 基于LSTM的具有复杂过水系统的调速系统离线模型辨识 |
| 4.4 基于WOS-ELM的调速励磁水-机-电耦合系统的在线模型辨识 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 改善抽水蓄能机组反“S”区动态特性的控制规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 反“S”区运行问题描述 |
| 5.3 抽水蓄能机组低水头开机规律多目标优化 |
| 5.4 可变速机组避免深入反“S”区运行机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 抽水蓄能机组调速励磁耦合系统的预测控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 调速励磁耦合系统小扰动稳定性分析 |
| 6.3 调速励磁耦合系统多工况多目标优化 |
| 6.4 调速励磁耦合系统智能模型预测控制 |
| 6.5 对比实验及结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1:攻读博士期间发表的论文 |
| 附录2:攻读博士期间完成和参与的科研项目 |
（4）飞机机电系统分布式仿真模型优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机电系统优化方法研究现状 |
| 1.2.2 分布式仿真研究现状 |
| 1.2.3 自动发现算法研究现状 |
| 1.2.4 任务划分方法研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 分布式仿真模型数据接口设计 |
| 2.1 分布式互联架构技术简介 |
| 2.1.1 互联架构功能组成 |
| 2.1.2 DDS技术分析 |
| 2.2 分布式仿真模型数据交互分析 |
| 2.2.1 模型数据交互的数学模型 |
| 2.2.2 模型数据交互的通信模型 |
| 2.3 分布式仿真模型数据接口设计 |
| 2.3.1 接口模块的需求与总体设计 |
| 2.3.2 开发环境及上位机C/C++库简介 |
| 2.3.3 模型接口的实现 |
| 2.3.4 AMESim接口的编译及添加 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 分布式仿真模型数据交互优化 |
| 3.1 自动发现机制模型 |
| 3.1.1 SDP自动发现机制 |
| 3.1.2 SDPBloom自动发现机制 |
| 3.2 基于改进的Bloom过滤器自动发现机制 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 分布式仿真模型任务划分优化 |
| 4.1 新型民机3H/2H2E架构原理研究 |
| 4.2 仿真的数学模型分析 |
| 4.3 仿真任务划分的指标体系构建 |
| 4.3.1 仿真层次划分 |
| 4.3.2 仿真指标体系构建 |
| 4.4 测量值指标的计算方法 |
| 4.5 仿真分布式划分方法 |
| 4.5.1 分布式仿真的任务划分 |
| 4.5.2 民机3H/2H2E架构仿真划分方法 |
| 4.5.3 仿真的网络模型构建过程 |
| 4.5.4 AMESim图形化仿真划分方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 验证及分析 |
| 5.1 仿真接口模块的同步性验证 |
| 5.2 自动发现算法的有效性验证 |
| 5.3 分布式优化方法加速性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 附录 |
（5）纯电动汽车两档AMT驱动系统模块化设计及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 纯电动汽车两档AMT驱动系统模块化设计 |
| 2.1 驱动电机模块匹配 |
| 2.2 动力电池模块匹配 |
| 2.3 两档AMT模块匹配 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 两档AMT关键机构设计及仿真分析 |
| 3.1 两档AMT换档机构设计及建模 |
| 3.2 电动换档机构的动力学分析 |
| 3.3 两档AMT动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电驱动两档AMT控制系统研究 |
| 4.1 电驱动控制系统分析 |
| 4.2 变速器控制单元硬件设计 |
| 4.3 电驱动控制系统软件开发 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 电驱动两档AMT台架试验 |
| 5.1 台架试验方案 |
| 5.2 驱动电机模式切换试验 |
| 5.3 换档执行机构试验 |
| 5.4 变速器控制器的标定与调校试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于CLTC-P的整车动力系统多学科统一建模仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 汽车燃油短缺问题 |
| 1.1.2 汽车环境污染问题 |
| 1.1.3 汽车动力系统设计面临的问题 |
| 1.1.4 汽车行驶工况问题 |
| 1.2 汽车循环工况研究现状 |
| 1.2.1 汽车循环工况国外研究现状 |
| 1.2.2 汽车循环工况国内研究现状 |
| 1.3 多学科建模仿真方法国内外研究现状 |
| 1.3.1 多学科建模仿真方法 |
| 1.3.2 Modelica语言国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 整车动力系统关键模块数学模型 |
| 2.1 整车动力系统的组成及功用 |
| 2.1.1 整车动力系统的物理系统 |
| 2.1.2 整车动力系统的控制系统 |
| 2.1.3 发动机系统 |
| 2.2 变速器系统 |
| 2.2.1 变速器物理系统 |
| 2.2.2 变速器控制系统 |
| 2.3 整车相关参数 |
| 2.4 内燃机系统数学模型 |
| 2.4.1 热力系统零维模型的简化假定 |
| 2.4.2 热力系统控制方程 |
| 2.4.3 发动机特性曲线数学模型 |
| 2.4.4 发动机燃油供给速率曲线数学模型 |
| 2.4.5 冷却系统数学模型 |
| 2.5 变速器系统数学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于Dymola的整车动力系统模块化建模 |
| 3.1 Dymola/Modelica平台简述 |
| 3.1.1 Dymola简介 |
| 3.1.2 Modelica基本语法 |
| 3.2 基于Dymola的整车动力系统建模机理 |
| 3.3 内燃机模块化建模 |
| 3.3.1 内燃机整机模块化建模 |
| 3.3.2 内燃机机械系统模块化建模 |
| 3.3.3 内燃机燃烧系统模块化建模 |
| 3.3.4 内燃机冷却系统模块化建模 |
| 3.3.5 内燃机机械损失系统模块化建模 |
| 3.3.6 启动系统模块化建模 |
| 3.3.7 控制系统模块化建模 |
| 3.4 AT模块化建模 |
| 3.4.1 AT整机模块化建模 |
| 3.4.2 液力变矩器模块化建模 |
| 3.4.3 行星齿轮变速器模块化建模 |
| 3.4.4 AT控制系统模块化建模 |
| 3.5 其他模块模块化建模 |
| 3.5.1 后轮驱动模块模块化建模 |
| 3.5.2 底盘模块模块化建模 |
| 3.5.3 刹车模块模块化建模 |
| 3.5.4 驾驶员模型模块化建模 |
| 3.5.5 整车模块化建模 |
| 3.5.6 本章小结 |
| 第4章 基于Dymola的动力系统动态仿真分析 |
| 4.1 整车动力系统模型工况跟随性验证 |
| 4.2 内燃机性能仿真分析 |
| 4.3 变速器性能仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 整车性能仿真分析 |
| 5.1 整车动力性能和经济性能仿真分析 |
| 5.1.1 整车动力性能分析 |
| 5.1.2 整车经济性能分析 |
| 5.2 中国工况的开发 |
| 5.3 模型实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）非指数分布下多阶段任务系统可靠性建模与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PMS可靠性建模方法综述 |
| 1.2.2 PMS可靠性建模的仿真方法 |
| 1.2.3 PMS可靠性建模的组合模型方法 |
| 1.2.4 PMS可靠性建模的动态模型方法 |
| 1.2.5 PMS可靠性建模的模块化方法 |
| 1.2.6 综述总结与问题的提出 |
| 1.3 论文的主要研究内容与结构 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文的结构 |
| 第二章 有限维修下的多阶段任务系统可靠性建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多阶段任务系统模块化分析方法 |
| 2.3 半马尔科夫模型 |
| 2.3.1 半马尔科夫模型 |
| 2.3.2 半马尔科夫模型的数值计算方法 |
| 2.3.3 计算精度及计算效率分析 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 卫星姿态轨道控制系统 |
| 2.4.2 卫星姿轨控系统模块化分析 |
| 2.4.3 模块及系统可靠度计算分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 考虑随机冲击的多阶段任务系统可靠性建模方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 马尔科夫更新过程 |
| 3.2.1 马尔科夫更新过程 |
| 3.2.2 马尔科夫更新过程的应用 |
| 3.3 元件随机冲击失效模型 |
| 3.3.1 累积冲击模型及元件可靠性分析 |
| 3.3.2 极限冲击模型及元件可靠性分析 |
| 3.4 动态系统随机冲击失效模型 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 航天器姿态轨道控制系统简介 |
| 3.5.2 可靠性分析流程 |
| 3.5.3 计算结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多态多阶段任务系统可靠性建模方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多态多值决策图 |
| 4.2.1 元件MMDD模型 |
| 4.2.2 系统MMDD模型 |
| 4.3 MMDD阶段代数与PMS-MMDD模型 |
| 4.3.1 MMDD阶段代数 |
| 4.3.2 MMDD阶段依赖性运算规则 |
| 4.3.3 多阶段PMS-MMDD模型的建立 |
| 4.3.4 对比分析 |
| 4.4 非指数多态多阶段系统计算方法 |
| 4.4.1 非指数不可修多态元件 |
| 4.4.2 非指数多态不交合路径计算方法 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 多态航天器AOCS算例 |
| 4.5.2 计算结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 混合备份下的多阶段任务系统可靠性优化方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本假设 |
| 5.3 混合备份下的多阶段任务系统可靠性模型 |
| 5.3.1 混合备份下的多阶段任务系统可靠性模型 |
| 5.3.2 功能单元可靠性 |
| 5.3.3 系统可靠度 |
| 5.4 基于遗传算法的多阶段系统冗余优化 |
| 5.4.1 遗传算法简介 |
| 5.4.2 混合备份下的多阶段任务系统可靠性优化 |
| 5.5 工程算例分析 |
| 5.5.1 航天器推进分系统的优化 |
| 5.5.2 优化结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）基于键合图模型的复杂机电系统故障诊断方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 复杂机电系统故障诊断 |
| 1.2.1 复杂机电系统特性 |
| 1.2.2 复杂系统故障诊断 |
| 1.3 基于键合图模型故障诊断方法 |
| 1.3.1 键合图理论及其优势 |
| 1.3.2 键合图模型故障诊断方法 |
| 1.4 本文研究内容和章节安排 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 复杂机电系统键合图建模研究 |
| 2.1 键合图的结构和基本元件 |
| 2.1.1 能量传递分析 |
| 2.1.2 系统元件 |
| 2.1.3 状态信号采集 |
| 2.2 模型增广和因果关系分析 |
| 2.2.1 模型增广流程 |
| 2.2.2 因果关系分析 |
| 2.2.3 键合图建模实例分析 |
| 2.3 混合系统建模方法 |
| 2.3.1 模式和模式转换 |
| 2.3.2 混合系统键合图模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 车辆转向系统建模与参数辨识 |
| 3.1 系统简介 |
| 3.2 车辆转向系统建模 |
| 3.2.1 电机和驱动器建模 |
| 3.2.2 机械和液压传动建模 |
| 3.2.3 转向系统模型和其特性方程 |
| 3.3 转向系统参数辨识 |
| 3.3.1 系统辨识分析 |
| 3.3.2 转向系统辨识算法选择 |
| 3.3.3 变权重神经网络辨识算法设计 |
| 3.4 辨识结果和分析 |
| 3.4.1 J_1、k_(f1)和F_(u1)参数辨识 |
| 3.4.2 J_2、k_(f2)和F_(u2)参数辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于解析冗余关系的故障诊断方法 |
| 4.1 车辆转向系统故障诊断方案 |
| 4.1.1 转向系统结构 |
| 4.1.2 系统故障分析 |
| 4.1.3 故障诊断原理和解决方案 |
| 4.2 连续系统故障诊断分析 |
| 4.2.1 残差算法设计 |
| 4.2.2 故障可检测性和可隔离性分析 |
| 4.2.3 诊断阈值的选择和设定 |
| 4.3 车辆转向系统故障诊断方法 |
| 4.3.1 转向系统诊断模型构建 |
| 4.3.2 解析冗余关系 |
| 4.3.3 系统残差和诊断阈值 |
| 4.3.4 信号采集和处理 |
| 4.4 转向系统故障诊断实验 |
| 4.4.1 传动带故障 |
| 4.4.2 油压传感器故障 |
| 4.4.3 液压缸内漏故障 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 混合系统模式转换自适应阈值研究 |
| 5.1 混合系统解析冗余关系 |
| 5.2 模式转换自适应阈值 |
| 5.2.1 参数不确定性分析 |
| 5.2.2 参数不确定性模型 |
| 5.2.3 参数不确定性区间估计 |
| 5.2.4 模式转换自适应阈值 |
| 5.3 混合系统故障诊断架构 |
| 5.4 混合系统故障诊断实验 |
| 5.4.1 仿真电路结构和分析 |
| 5.4.2 仿真实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 混合系统故障诊断方法与实验研究 |
| 6.1 混合系统实验测试平台 |
| 6.2 测试系统模型 |
| 6.3 测试系统故障诊断分析 |
| 6.3.1 残差和故障特征矩阵 |
| 6.3.2 模式转换自适应阈值 |
| 6.4 实验研究 |
| 6.4.1 实验流程设计 |
| 6.4.2 实验结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文与参加科研情况 |
| 致谢 |
（9）基于数字样机的液路系统故障分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 数字样机技术研究现状 |
| 1.3.2 故障仿真分析技术研究现状 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 动力学建模方法与仿真平台 |
| 2.1 功率键合图建模方法 |
| 2.1.1 功率键合图概念 |
| 2.1.2 功率键合图建模法的基本原理 |
| 2.1.3 由键合图推导系统数学模型 |
| 2.1.4 基于功率键合图的自动建模方法 |
| 2.2 AMESim 软件平台简介 |
| 2.2.1 AMESim 模块介绍 |
| 2.2.2 AMESim 的基本特性 |
| 2.3 AMESim 与 LabVIEW 联合仿真 |
| 2.3.1 联合仿真接口 |
| 2.3.2 联合仿真建模流程 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 液路系统动力学基础与模型库构建 |
| 3.1 流体的物理性质与动力学方程 |
| 3.1.1 流体的物理性质 |
| 3.1.2 流体的基本力学方程 |
| 3.1.3 管道液压流体的压力损失 |
| 3.1.4 小孔流量计算 |
| 3.2 液路系统模型库构建 |
| 3.2.1 模块化建模方法基本思路 |
| 3.2.2 模型库构建 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 推进剂加注系统数字样机建模与分析 |
| 4.1 推进剂加注系统基本工作原理 |
| 4.2 加注系统数字样机建模 |
| 4.2.1 加注系统仿真模型 |
| 4.2.2 LabVIEW 控制界面建立 |
| 4.2.3 数字样机组建 |
| 4.3 模型验证与分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于数字样机的加注系统功能故障分析 |
| 5.1 加注系统故障模式与影响分析 |
| 5.1.1 故障模式定性分析 |
| 5.1.2 某型推进剂加注系统常见功能故障统计分析 |
| 5.2 故障注入方法 |
| 5.3 加注系统故障仿真分析 |
| 5.3.1 管路泄漏故障仿真 |
| 5.3.2 管路堵塞故障仿真 |
| 5.4 加注系统关键部件性能退化仿真分析 |
| 5.4.1 球阀退化机理与仿真方法 |
| 5.4.2 球阀性能退化仿真分析 |
| 5.4.3 基于仿真的球阀性能退化评估建模 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）基于Modelica的液压起重机起升系统的多场耦合建模与性能仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 现代起重机特征及发展趋势 |
| 1.1.2 多领域耦合系统的仿真技术 |
| 1.1.3 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多领域建模仿真方法 |
| 1.2.2 机电液控耦合系统动力学分析 |
| 1.2.3 液压系统动态特性研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 仿真平台简介与系统模块化建模分解 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿真语言Modelica |
| 2.2.1 Modelica 语言的类函数 |
| 2.2.2 Modelica 语言的组件连接机制 |
| 2.2.3 Modelica 语言的标准模型库 |
| 2.3 基于Modelica 语言的多领域建模仿真平台 |
| 2.3.1 MWorks 平台特点 |
| 2.3.2 MWorks 平台的体系结构 |
| 2.3.3 MWorks 平台仿真流程 |
| 2.4 模块化仿真建模 |
| 2.4.1 模块化建模方法介绍 |
| 2.4.2 液压起重机起升系统的模块化分解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 起升机械系统模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于有限单元理论的模型推导 |
| 3.2.1 卷筒—钢丝绳模块 |
| 3.2.2 钢丝绳—滑轮组模块 |
| 3.2.3 起升钢丝绳模块 |
| 3.3 基于Modelica 语言的起升机械系统模型描述 |
| 3.3.1 接口模块 |
| 3.3.2 卷筒—钢丝绳模型的建立 |
| 3.3.3 钢丝绳—滑轮组模型的建立 |
| 3.3.4 钢丝绳模型的建立 |
| 3.4 系统元件模型仿真验证与分析 |
| 3.4.1 系统元件模型的验证及有效性 |
| 3.4.2 卷筒—钢丝绳模型的仿真 |
| 3.4.3 钢丝绳—滑轮组模型的仿真 |
| 3.4.4 钢丝绳模型的仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 起升液压系统模型的建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液压泵非线性模型的建立 |
| 4.2.1 非线性数学模型的推导 |
| 4.2.2 定量泵模型的建立 |
| 4.2.3 变量泵模型的建立 |
| 4.2.4 定量泵仿真验证与动态特性分析 |
| 4.3 电液伺服阀模型的建立 |
| 4.3.1 电液伺服阀模型结构 |
| 4.3.2 力矩马达模型（Torque Motor） |
| 4.3.3 喷嘴挡板(Nozzle Flapper) |
| 4.3.4 阀芯组件（Spool） |
| 4.3.5 反馈弹簧杆组件（FeedbackLever） |
| 4.3.6 阀体组件（Body） |
| 4.3.7 电液伺服阀模型的建立 |
| 4.3.8 建模仿真结果验证及动态特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 液压起重机起升系统动态仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 起升系统参数匹配计算 |
| 5.2.1 起升机构零部件的参数计算 |
| 5.2.2 液压传动装置的计算 |
| 5.3 常见的起升液压回路 |
| 5.3.1 开式液压系统 |
| 5.3.2 闭式液压系统 |
| 5.4 机液控耦合起升系统动态性能仿真分析 |
| 5.4.1 机液控耦合起升系统模型动态仿真分析 |
| 5.4.2 离地起升工况仿真分析 |
| 5.4.3 制动工况分析 |
| 5.4.4 二次起升工况仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、基于键图的复杂机电系统模块化自动建模及仿真（论文参考文献）
- [1]超导脉冲电源供电下直线驱动系统建模与研究[D]. 路通. 山东理工大学, 2020(02)
- [2]水轮机虚拟装配技术研究[D]. 巫青华. 东北电力大学, 2020(01)
- [3]抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究[D]. 冯陈. 华中科技大学, 2020
- [4]飞机机电系统分布式仿真模型优化方法研究[D]. 张伟业. 中国民航大学, 2020(01)
- [5]纯电动汽车两档AMT驱动系统模块化设计及控制技术研究[D]. 徐海港. 山东科技大学, 2019(05)
- [6]基于CLTC-P的整车动力系统多学科统一建模仿真分析[D]. 岳义帅. 杭州电子科技大学, 2019(01)
- [7]非指数分布下多阶段任务系统可靠性建模与优化[D]. 李翔宇. 电子科技大学, 2018(01)
- [8]基于键合图模型的复杂机电系统故障诊断方法研究[D]. 黄磊. 西北工业大学, 2015(08)
- [9]基于数字样机的液路系统故障分析方法研究[D]. 邓玉泉. 国防科学技术大学, 2012(12)
- [10]基于Modelica的液压起重机起升系统的多场耦合建模与性能仿真[D]. 明媚. 上海交通大学, 2012(07)