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基于双识别器对抗的开放域自适应故障诊断方法

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仪器仪表学报 2023年第7期44卷 325-334页

作者：佘博梁伟阁秦奋起董海迪海军工程大学兵器工程学院武汉430000 中国船舶重工集团公司第七一三研究所郑州450000

领域自适应问题在机械设备故障诊断领域已被广泛研究,当前大多数封闭域自适应方法通常都假设源域和目标域共享相同的标签类型空间。然而,这不完全符合机械设备真实的诊断需求,实际上会出现新的故障类型,因而传统依据边缘分布对齐的方法... 详细信息

领域自适应问题在机械设备故障诊断领域已被广泛研究,当前大多数封闭域自适应方法通常都假设源域和目标域共享相同的标签类型空间。然而,这不完全符合机械设备真实的诊断需求,实际上会出现新的故障类型,因而传统依据边缘分布对齐的方法难以处理此开放域问题,不能正确辨识出已存在的样本类型和新出现的类型。针对源域和目标域标签类型空间部分重叠的这另一典型开放域诊断问题,提出了一种基于双识别器对抗的开放域自适应故障诊断方法。两个结构相同的神经网络被引入进行对抗性训练,以增强模型对已知类型辨识的领域自适应性能,利用源域与目标域熵最大与最小化策略,以及目标域样本输出的二元交叉方案用以建立分界线隔离新出现的未知类型。利用轴承数据和自吸式离心泵数据进行分析验证,实验结果表明:所提方法相对于典型的封闭域和开放域模型,能更准确的判定机械设备已存在的故障类型和新出现的未知故障类型,在各诊断任务中,均能达到90%以上的正确率。

关键词：封闭域开放域双识别器熵故障诊断

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一个多维次成分并行提取算法及其收敛性分析

自动化学报 2019年第2期45卷 427-433页

作者：董海迪何兵刘刚郑建飞火箭军工程大学西安710025

次成分分析是信号处理领域内一项重要的分析工具.目前,多维次成分并行提取算法数量稀少,而且现有的算法在应用时还存在很多限制条件.针对上述问题,在分析研究OJAm次子空间跟踪算法的基础上,采用加权矩阵法提出了一种多维次成分提取算法... 详细信息

次成分分析是信号处理领域内一项重要的分析工具.目前,多维次成分并行提取算法数量稀少,而且现有的算法在应用时还存在很多限制条件.针对上述问题,在分析研究OJAm次子空间跟踪算法的基础上,采用加权矩阵法提出了一种多维次成分提取算法,并采用递归最小二乘法对所提算法进行了简化,最后采用李雅普诺夫函数法确定了所提算法的全局收敛域.相比现有算法,所提算法对信号的特征值大小没有要求,也不需要在迭代过程中进行模值归一化操作,同时算法具有较低的计算复杂度.仿真实验表明:所提算法能够并行提取多维次成分,而且收敛速度要优于现有同类型算法.

关键词：多维次成分递归最小二乘 OJAm算法李雅普诺夫函数

基于有限时间预设性能的高超声速飞行器反演控制

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控制与决策 2023年第6期38卷 1593-1601页

作者：韦俊宝李海燕李静董海迪海军工程大学兵器工程学院武汉430000

针对存在参数不确定以及外界干扰的高超声速飞行器跟踪性能问题,提出一种基于有限时间预设性能的反演控制方案.首先,为便于控制器设计,将高超声速飞行器模型划分为速度和高度子系统,针对子系统分别设计预设性能控制器以提高系统的瞬态... 详细信息

针对存在参数不确定以及外界干扰的高超声速飞行器跟踪性能问题,提出一种基于有限时间预设性能的反演控制方案.首先,为便于控制器设计,将高超声速飞行器模型划分为速度和高度子系统,针对子系统分别设计预设性能控制器以提高系统的瞬态和稳态性能;然后,通过设计一种有限时间性能函数,使得跟踪误差能够在预设时间内收敛至稳态值;接着,考虑到反演设计中虚拟指令导数难以获取以及干扰项对系统的影响,基于干扰观测器提出一种扰动估计方法,目的是在取得良好的观测扰动效果的同时,使得控制器设计流程简化、复杂度降低;最后,基于Lyapunov稳定理论证明系统的跟踪误差最终一致有界,并通过仿真验证该方法的有效性.

关键词：高超声速飞行器预设性能有限时间收敛反演控制干扰观测器

基于Hebbian规则的新型自适应广义主元分析算法

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通信学报 2020年第7期41卷 103-109页

作者：高迎彬孔祥玉崔巧花董海迪中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025 海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033

为了从输入信号中自适应地对信号的广义主元进行估计,基于Hebbian线性神经元模型,提出了一种新型广义主元分析算法。该算法通过当前时刻的采样值来估计信号的自相关矩阵,有效地降低了算法的计算复杂度。利用Lyapunov稳定性定理进行平衡... 详细信息

为了从输入信号中自适应地对信号的广义主元进行估计,基于Hebbian线性神经元模型,提出了一种新型广义主元分析算法。该算法通过当前时刻的采样值来估计信号的自相关矩阵,有效地降低了算法的计算复杂度。利用Lyapunov稳定性定理进行平衡点分析表明:当且仅当神经元权向量收敛到信号的广义主元时,算法到达稳定状态。仿真实验表明:相比一些同类型算法,所提算法具有较快的收敛速度。

关键词： Hebbian规则广义主元平衡点自适应估计

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多维广义次成分提取准则及自适应算法

控制与决策 2019年第1期34卷 105-112页

作者：董海迪刘刚何兵郑建飞王世涛火箭军工程大学核工程学院西安710025 海军装备研究院水下所北京100161

针对广义次成分在信号处理中没有与之相对应的信息准则,而且只能提取单维广义次成分,提出一种多维广义次成分提取准则,并通过矩阵微分法证明了所提出信息准则只有唯一的全局极大值.基于该信息准则,采用梯度上升法导出一种多维广义次成... 详细信息

针对广义次成分在信号处理中没有与之相对应的信息准则,而且只能提取单维广义次成分,提出一种多维广义次成分提取准则,并通过矩阵微分法证明了所提出信息准则只有唯一的全局极大值.基于该信息准则,采用梯度上升法导出一种多维广义次成分提取算法,并采用李雅普诺夫函数法对所提出算法的全局收敛性进行证明.与其他现有算法不同,所提出算法可以并行提取多维次成分,而并不需要模值归一化.仿真实验表明,所提出算法相比一些现有算法具有收敛速度快和估计精度高的优点.

关键词：广义次成分信息准则李雅普诺夫函数多维提取

基于修正阿伦尼乌斯模型的橡胶密封圈寿命评估

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海军工程大学学报 2024年

作者：马德胜周源董海迪海军工程大学核科学技术学院 91515部队海军工程大学兵器工程学院

以某密封结构中硅橡胶密封圈为研究对象，通过加速退化试验对密封圈的老化规律和贮存寿命进行研究，比较阿伦尼乌斯模型和修正三参量阿伦尼乌斯模型计算结果的异同，从而为预测密封圈的寿命提供新思路。在130℃、140℃、150℃、160℃、... 详细信息

以某密封结构中硅橡胶密封圈为研究对象，通过加速退化试验对密封圈的老化规律和贮存寿命进行研究，比较阿伦尼乌斯模型和修正三参量阿伦尼乌斯模型计算结果的异同，从而为预测密封圈的寿命提供新思路。在130℃、140℃、150℃、160℃、170℃的温度条件下对圆柱形橡胶试样开展恒定温度应力下的加速退化试验，首先使用标准方法计算得到寿命为10.38年，其次采用三参数修正阿伦尼乌斯方程计算得到寿命为6.08年。理论分析结果和密封圈实际使用情况表明，修正三参量模型预测结果相对更加准确。

关键词： O型密封圈修正阿伦尼乌斯模型使用寿命加速退化试验

复杂系统测试不可靠条件下的故障诊断策略研究

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兵工学报 2015年第S2期36卷 298-302页

作者：董海迪王学进刘刚马瑞萍第二炮兵工程大学空间工程系陕西西安710025 海军装备研究院北京100161

针对实际复杂武器系统测试与诊断存在虚警和漏检等问题,提出一种测试不可靠条件下的故障诊断策略。首先综合考虑测试费用和误诊损失,提出系统平均检测代价函数。在信息熵算法的基础上提出Rollout算法,兼顾了诊断策略的搜索速度和解的最... 详细信息

针对实际复杂武器系统测试与诊断存在虚警和漏检等问题,提出一种测试不可靠条件下的故障诊断策略。首先综合考虑测试费用和误诊损失,提出系统平均检测代价函数。在信息熵算法的基础上提出Rollout算法,兼顾了诊断策略的搜索速度和解的最优性。最后应用实际案例验证了该方法。结果表明:该诊断策略具有较高的系统诊断精度,并满足较高的测试速度和可接受的测试费用等实际工程应用要求。

关键词：兵器科学与技术故障诊断不可靠测试 Rollout算法诊断策略

融合Transformer网络与维纳过程的贮备系统寿命预测

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哈尔滨工程大学学报 2023年

作者：任锦程郑建飞胡昌华董海迪裴洪火箭军工程大学导弹工程学院海军工程大学兵器工程学院

针对备件存储失效下基于深度学习的贮备系统寿命预测模型的不确定性水平难以量化，并且基于随机过程的模型在处理复杂和海量数据时存在一定的局限性问题。鉴于此，提出一种融合Transformer网络与维纳过程(Wiener process， WP)的非线性... 详细信息

针对备件存储失效下基于深度学习的贮备系统寿命预测模型的不确定性水平难以量化，并且基于随机过程的模型在处理复杂和海量数据时存在一定的局限性问题。鉴于此，提出一种融合Transformer网络与维纳过程(Wiener process， WP)的非线性退化贮备系统寿命预测方法。采用SG滤波器和CEEMADN算法对历史数据进行预处理提取退化趋势；通过Transformer网络自适应估计非线性WP的退化趋势函数；推导出在首达时间意义下贮备系统寿命概率密度函数的解析表达式，通过数值仿真和锂电池实例验证了该方法的有效性和实用性。

关键词： Transformer网络退化趋势函数贮备系统寿命预测维纳过程存储失效自适应估计 CEEMDAN算法

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容差条件下的模拟电路多故障诊断

电子测量与仪器学报 2017年第11期31卷 1815-1820页

作者：董海迪马瑞萍王学进刘刚火箭军工程大学空间工程系西安710025 海军装备研究院北京100161

针对容差模拟电路多故障诊断问题,提出了包括故障状态检测、故障粗糙集生成和故障元件定位的分步诊断方法。将有限测点的故障状态检测转化为容差约束下的线性规划问题;推导得到故障特征等式并生成故障粗糙集,证明了在容差条件下的故障... 详细信息

针对容差模拟电路多故障诊断问题,提出了包括故障状态检测、故障粗糙集生成和故障元件定位的分步诊断方法。将有限测点的故障状态检测转化为容差约束下的线性规划问题;推导得到故障特征等式并生成故障粗糙集,证明了在容差条件下的故障特征等式中可选用标称参数电路的节点电压;对故障粗糙集中元件参数的偏差限值进行修正,对修正后的电路进行状态检测,实现故障元件定位,并估算故障参数偏差。仿真实例表明,该方法具有较高的诊断准确度和参数辨识精度。

关键词：模拟电路容差多故障线性规划