基于多Agent的火电厂控制系统故障检测与诊断研究

论文摘要

故障检测与诊断技术对于确保火电厂安全可靠运行至关重要,本文以火电厂控制系统为研究对象,着重研究了适用于火电厂控制系统故障诊断的理论和方法。首先,从控制系统单个部件角度出发,针对火电厂执行器、传感器的各种典型故障,提出了基于信号趋势分析的故障检测与诊断的新方法。然后,从整个控制系统角度出发,引入Agent技术,建立了基于Multi-Agent控制系统故障诊断体系结构,采用数学形态学-小波分析作为故障检测与诊断的工具。最后,通过对过热汽温控制系统故障诊断的仿真表明,在不同工况条件下,该方法不仅能从特大扰动干扰下准确地检测出故障发生的时刻及位置,同时能诊断出故障类型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 控制系统故障检测与诊断的方法和研究现状
• 1.2.1 故障检测与诊断基本理论
• 1.2.2 故障检测与诊断方法
• 1.3 Multi-Agent 理论
• 1.3.1 Agent 基本理论研究
• 1.3.2 多Agent 系统
• 1.4 故障检测与诊断技术在火电厂控制系统的应用与发展
• 1.4.1 火电厂控制系统故障检测和诊断技术现状
• 1.4.2 目前所面临的几个问题
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 热工控制系统故障概述及数学形态学简介
• 2.1 引言
• 2.2 火电厂故障检测与诊断概述
• 2.3 火电厂控制系统中主要的传感器和执行器及其故障
• 2.3.1 火电厂主要的传感器及其故障
• 2.3.2 火电厂主要的执行器及其故障
• 2.4 数学形态学简介
• 2.4.1 形态学基本算子
• 2.4.2 广义形态滤波器
• 2.5 广义形态滤波器与小波除噪效果对比
• 2.5.1 小波变换理论
• 2.5.2 小波变换在消噪中的应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于数学形态学的执行器故障检测与诊断
• 3.1 引言
• 3.2 数学形态学诊断方法研究
• 3.3 执行器卡死故障的诊断
• 3.3.1 执行器卡死故障描述
• 3.3.2 故障诊断的仿真结果
• 3.4 执行器恒偏差故障的诊断
• 3.4.1 执行器恒偏差故障描述
• 3.4.2 故障诊断的仿真结果
• 3.5 执行器恒增益故障的诊断
• 3.5.1 执行器恒增益故障描述
• 3.5.2 故障诊断的仿真结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于数学形态学-小波的传感器故障检测及诊断
• 4.1 引言
• 4.2 改进型广义形态滤波器
• 4.3 小波多尺度分析
• 4.4 小波故障检测原理
• 4.5 数学形态学-小波传感器故障检测算法
• 4.5.1 数学形态学-小波变换检测算法
• 4.5.2 故障检测仿真结果
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于多Agent 的火电厂控制系统故障诊断
• 5.1 引言
• 5.2 基于 Agent 的故障检测与诊断系统体系结构设计
• 5.2.1 控制系统总体结构设计
• 5.2.2 故障诊断Agent 的结构设计
• 5.2.3 故障类型识别Agent 的结构设计
• 5.2.4 Simulink 仿真
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文