有限状态机由软故障引起的状态转换错误概率

本文提出了受软故障影响的有限状态机的模型,据此导出了计算有限状态机由软故障引 起的状态转换错误概率的方法,介绍了一种新型的利用纠错码和状态束原理的容错有限状态 机,并计算了软故障引起的状态转换错误概率.这种有限状态机对于状态转换具有本征的抗 噪声性能.     

民航发动机状态监测点故障检测方法研究

民用航空器上发动机的安全性,主要依靠发动机配载的诸多监测点实现发动机状态监测.采用相应的方法对民航发动机状态监测点出现的故障进行诊断.硬故障采用分阶段阈值的方法诊断,依据飞机油门杆角度的不同划分飞行阶段,分别设定各阶段相应的检测阈值;软故障由于其变化的特殊性和缓慢性,选择BP神经网络建立正常发动机监测点模型,通过对比正常运行时的数据图形和实际运行的图形,判断其是否出现故障.经仿真,硬故障诊断的检测阈值能够很好地包含各个阶段监测点的正常运行状态输出,BP网络对于软故障也能够比较清晰准确地反映其实际工作状态.     

基于NB-IoT的电梯安全远程监控系统设计

现代社会电梯的数量不断增加,电梯安全问题逐渐突显出来,对人民的生命财产安全产生威胁。传统的电梯故障解决方法耗时耗力,不但浪费了大量的人力物力,并且维修与保养效率低下,特别是对电梯困人故障的解救时间长,因而成为了电梯的社会问题。针对以上问题,设计了一种基于NB-IoT的电梯安全远程监控系统,实时监控电梯运行状态并即时通知维修人员救援。采用基于Cortex-M3内核的32位低功耗微控制器STM32F103VCT6为主控芯片,实现信号的处理,通信状态机的优化,终端与云端的信息交互等功能;通过NB-IoT无线通信网络,实现电梯运行状态信息采集终端与云端服务器之间的低成本低功耗的信息传输;基于Python和SQL Server开发了云端web服务器及数据库系统,完成电梯故障信息、运行状态信息、维修保养记录等数据在云端的接收、保存、管理和显示。该远程监测系统实现电梯运行状态及故障数据的高效传输,具备同时监控十万台以上数量的电梯的能力,当前已入网电梯1327台。本系统具有实用性强、稳定性高、安全性好、可扩展性优等优点。     

基于形式化描述的电梯控制系统的建模与仿真

研究电梯控制系统中组件之间复杂的信号传输关系。针对传统的建模方法不能同时精确描述系统模型的静态与动态语义的问题,从系统体系结构的组件与连接件入手,探讨形式化描述语言XYZ/ADL描述系统模型的特性,运用XYZ/ADL形式化地描述电梯控制系统的总体功能规范、主要组件的结构模型、组件之间信号传输的动态模型和电梯运行模型,并基于所构建的形式化描述模型实现系统的仿真运行。结果表明,基于XYZ/ADL描述的形式化模型能准确分析电梯组件之间复杂的信号传输关系,精确模拟电梯运行的各种状态。     

计算系统自诊断模型与建模方法的研究

自诊断(Self-Diagnostic)技术旨在使计算系统具备在无需人为干涉的情况下监控自身状态、识别并定位故障的能力,是提高计算系统可靠性和可维护性的重要方法;基于有限状态机模型和故障模型,提出了一种新的系统自诊断模型及其建模方法,利用系统关键点检测单元和故障特征向量的方法分别描述系统状态和故障类型,分析不同故障类型间的关联属性并建立相应的故障模型,使得系统能够准确识别自身正/异常状态,对可能出现的故障进行准确识别和定位,在复杂故障环境下同样具备良好的诊断能力;对于提高系统可靠性、建立具备较高自诊断能力的计算系统具有重要意义。     

基于扩展有限状态机模型的故障检测

提出了基于扩展有限状态机的故障检测模型和检测算法。该模型对软件中的故障进行了形式化定义和描述,检测算法对故障模型中的状态变迁进行缩减,检测故障模型的部分状态变迁,进而可以有效缓解状态空间过大而引起的时间和空间效率问题,从而最大限度地发现被测系统中的故障;最后给出了一个简单协议来加以分析和验证。实验表明,该算法可以快速准确地定位软件中故障发生的位置。     

基于最优FADEC系统故障诊断方法

研究航空发动机控制系统传感器与执行机构故障的统一优化检测问题,Luenberger观测器结构简单、计算量小、设计简单,特别适合对变化缓慢的参数(如发动机控制系统软故障)进行估计.提出建立动态特性已知而初始条件未知的航空发动机控制系统典型故障模型,通过对故障状态和系统状态进行分离,并设计降维Luenberger观测器,得到满足故障估计误差和控制能量综合最优的故障诊断器,实时输出故障最优估计值,实现对传感器和执行机构故障的检测.经仿真验证,改进方法具有收敛快、检测准确度高的特点,满足实时性要求.     

基于有限状态机的网络协议状态机制检测方法

进行网络稳定性测试时,对网络协议状态机制进行检测可以有效提高测试的全面性.基于有限状态机思想提出了一种协议状态机制检测方法.建立待测协议特定消息发送实体的有限状态机模型,确定输入集合;测试并监测实体的状态转移情况,生成状态转移图;根据状态转移图判定该消息的状态机制,确定有状态协议消息的触发条件,对消息进行归纳分类实现协议状态机制的判定.搭建实验环境,验证了该方法的有效性.     

电梯控制系统故障的诊断分析

在电梯使用过程中经常会出现控制系统上的故障,为了保证电梯的运行质量,在故障发生时,应及时将故障排除,这样可以加大电梯线路和电气设备的使用寿命,本文首先分析了导致控制系统发生问题的原因,并要求对一些突发、偶然的问题故障仔细研究,进而保证电梯可以安全运行。     

基于神经网络的大规模模拟电路故障检测系统

设计了一个基于小波和神经网络的信号处理系统，该系统主要针对大规模模拟电路故障检测。针对传统诊断技术的局限性，讨论了利用神经网络方法分级诊断大规模模拟电路软故障的方案，通过小波变换提取故障特征，并利用神经网络的非线性映射特性逼近故障诊断模型。诊断结果表明基于人工神经网络的电路故障诊断方法是行之有效的。此方法具有广阔的应用前景，为大规模模拟电路故障诊断提供了新的理论依据和检测方法，并有希望研制成一套高效的检测设备。     

基于LS-SVM的电梯制动器故障诊断

根据电梯制动器故障的特点,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的电梯制动器故障诊断方法。该方法通过检测制动器制动过程中闸瓦间隙信号,采用小波包分析提取的故障信号特征,同时利用LS-SVM实现电梯制动器的故障诊断。实验结果表明,该方法能准确地诊断制动系统的故障,有效地避免了事故的发生。     

数据流相关软件故障的静态检测

建立了数据流相关的软件故障模型,对应用程序中由于变量的定值与引用操作及动态内存访问过程中导致故障发生的情况进行了分析．该类故障的检测需要数据流分析的支持．基于程序控制结构的精确数据流分析方法,充分考虑了不同程序路径上变量的定值情况,在静态分析过程中模拟了动态执行过程中到达各引用点的定值信息．根据引用-定值链建立的故障诊断规则,为有效地进行故障检测提供了依据．     

基于小波分析的传感器故障诊断方法仿真研究

针对装甲车辆数据采集控制系统中传感器故障难于直接检测的问题,本文提出一种基于小波变换的方法对传感器故障进行诊断。首先介绍了小波分析的基本理论,对比阐述了连续小波变换和离散小波变换的原理和优缺点;其次利用Matlab/Simulink搭建模型进行仿真试验,采用连续小波变换对传感器故障进行检测,准确定位故障发生时刻;最后本文还选取了几种典型的传感器故障进行诊断,仿真结果验证了该方法的可行性和准确性。     

Deriving Test Suites with the Guaranteed Fault Coverage for Extended Finite State Machines

Extended finite state machines (EFSMs) are widely used when deriving tests for checking the functional requirements for software implementations. However, the fault coverage of EFSMbased tests covering appropriate paths, variables, etc., remains rather obscure. Furthermore, these tests are known be incapable of detecting many functional faults frequently occurring in EFSM-based implementations. In this paper, an approach is proposed for deriving complete tests with the help of a proper Java EFSM implementation. Since the software is based on a template, the faults turn directly into EFSM faults. The method proposed here makes it possible to derive test suites that can detect functional faults. In the first step, the EFSM-based test suite derived by a well-known method is checked for completeness with respect to the faults generated by the μJava tool. Then, each undetected fault is easily mapped into an EFSM mutant. In the next step, some FSM abstraction is used to derive a distinguishing sequence for two finite-state machines (if such a sequence exists), which is added to the current test suite. The test derived in this way is complete with respect to the faults generated by μJava. If the corresponding FSM derived by EFSM modeling is too complex or no such FSM can be derived, the resulting test suite can be incomplete. However, the experiments performed by us clearly show that the original test suite extended by distinguishing sequences can detect many functional faults in software implementations when the given EFSM is used as a specification for the system.     

逆变器开关管故障诊断方法综述

逆变器作为电机驱动系统的核心部分,其安全性和可靠性对电机驱动系统的正常运行甚至整个系统的运行是至关重要的。针对逆变器开关管故障,文中主要从基于解析模型、基于信号处理和基于数据驱动三个方面对现有逆变器开关管开路故障诊断方法进行了综述,具体叙述了各种逆变器故障诊断方法的原理,并从这些方法的应用系统、诊断时间、算法实现难易和可靠性等角度对各种方法进行对比,突出了各自的优缺点。最后探讨了今后逆变器开关管故障诊断方法的研究难点和方向。     

基于小波能量熵和邻域粗糙集的电磁阀故障诊断研究

液体电磁阀是航空变量柱塞泵系统的关键控制元件，准确诊断电磁阀的故障类型是系统安全运行的重要保证；为了对航空变量柱塞泵系统中电磁阀进行检测与诊断，提出了一种基于小波能量熵和邻域粗糙集相结合的方法；研究了液体电磁阀驱动端的电流故障特征；采用AMEsim多学科领域仿真软件建立仿真模型，分析驱动端电流与阀体位移的关系，搭建实验系统，采集正常状态和故障状态的电流信号，分析不同状态的电流特性；然后利用小波包分解重构信号，提取对应的频带能量作为特征向量；最后，引入变精度模糊邻域粗集约简算法简化数值属性，提高了系统的效率；简化的属性集用于构建决策树，经过迭代训练，该模型诊断准确率达90%，达到了预期效果，实现了对液体电磁阀的快速诊断。     

基于自适应观测器的四旋翼无人飞行器多传感器故障诊断方法

为了实现对四旋翼无人飞行器多传感器故障检测与诊断,提出一种基于自适应观测器的多传感器故障诊断方法。首先,在建立飞行器动力学模型和传感器模型的基础上,将传感器故障视为虚拟执行器故障,构建四旋翼无人飞行器多传感器故障检测与诊断系统;其次,设计非线性观测器实现多故障检测和与隔离,基于Laypunov方法设计非线性自适应观测器实现对多故障偏差值的估计;最后,在传感器测量噪声存在的情况下,证明自适应律的稳定性和参数收敛性。实验结果表明,该方法能有效进行多传感器的故障检测与隔离,实现对多传感器故障偏差的同时估计与跟踪。     

椭圆曲线点乘的抗故障攻击FSM控制器设计

为提高有限状态机(FSM)控制器的抗故障攻击能力,提出一种非并发故障检测方案。方案利用线性码的故障检错特性,通过在状态机电路中建立故障传播路径来实现。设计了基于NAF编码的从左至右扫描点乘算法的安全有限状态机电路,并对该电路进行了仿真验证与分析。通过仿真验证,与并发故障检测方案相比,该设计能够在减少状态机频繁译码工作量的情况下,正确检测错误并报警,提高了抗故障攻击能力。     

基于自适应观测器的四旋翼无人飞行器传感器故障诊断方法

针对四旋翼无人飞行器传感器故障诊断问题,提出一种用于四旋翼无人飞行器加速度计和陀螺仪故障同时发生的故障检测与隔离以及故障偏差值估计的非线性诊断方法.首先,在建立飞行器动力学模型和传感器模型的基础上,构建四旋翼无人飞行器传感器故障检测与诊断系统.其次,利用故障观测器完成传感器故障的检测与隔离,基于Laypunov方法设计非线性自适应观测器对未知故障偏差值进行估计.最后,在传感器测量噪声存在的情况下,证明自适应律的稳定性和参数收敛性.实验结果表明,该方法能有效进行传感器的故障检测与隔离,实现对传感器故障偏差的估计与跟踪.