某型履带步战车综合传动装置健康预测系统的研究

作     者：肖宇 

作者单位：广西科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李英顺

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

主      题：综合传动装置 健康预测 迁移学习 组合优化模型 

摘      要：综合传动装置作为能够实现战车行驶和转向的核心动力部件,其性能状态直接决定了战车在战场的机动能力,进而影响其战斗能力。伴随着我国经济的腾飞,我军的后勤保障体系不断的强化,武器装备维修技术日益发展。但是目前对综合传动装置健康预测的研究相对较少,相关软件系统更是处于起步发展阶段。为了改善这一局面,本文以实际项目为背景,针对某型履带步战车综合转动装置展开研究,提出一种针对综合转动装置的健康预测方法,并设计综合传动装置健康预测的软件系统,方便维修人员视情维修工作的进行。首先本文对综合传动装置的工作原理进行了分析,结合其具有变工况的工作特点,且健康状态缺乏固定的评价标准。本文根据标准工作值是否跟随工况变化,将监测信号分为变工况信号和固定信号;并确定各类型信号所对应的功能部件,分析它们之间的相互影响关系;并根据使用功能将综合传动装置划分成功率接收、变速机构、转向机构、行动机构四个功能模块;提出先对单个部件的健康预测,进而实现对其上游模块到整个综合转动装置的健康预测方法。其次,通过劣化度将监测数据转为健康指标,并利用劣化度模糊矩阵确定部件的健康状态分布,运用层次分析法构建对上游功能模块的健康识别方法;针对综合传动装置变工况的工作特点,借助迁移学习思想,将两个连续工况分为源领域和目标领域,将提取的一维源领域性能趋势特征代入目标领域进行分析,构建公共特征集合,实现源领域向目标领域的特征迁移;结合灰色预测模型对趋势表达性强和BP神经网络拟合性能强的特点,运用误差修正思想,构建兼顾二者优点的组合优化模型。并以变速机构为对象,结合监测数据对其进行了健康状态识别,并以验证可持续工作时间为背景,对单个换挡离合器的进行了剩余寿命预测,将经过特征迁移和未经特征迁移的数据代入三个模型进行验证,通过对比实验结果,验证了特征迁移方法能够有效实现趋势特的征迁移,提高了预测的准确度,实现了历史信息的复用,同时验证了组合优化模型的预测精度优于两种单预测模型,其误差稳定性表现较好,适用长时间范围的预测。最后,以Visual Studio 2013为开发环境,以SQL Sever 2008为数据库载体,运用C#语言构建综合传动装置健康预测系统,并对其功能进行展示。