變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)故障診斷及容錯(cuò)控制方法研究

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)故障引起的能源浪費(fèi)、熱舒適性降低和室內(nèi)空氣品質(zhì)下降等問題日益嚴(yán)重。針對變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)故障，本項(xiàng)目研究變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)故障診斷及容錯(cuò)控制方法。在研究故障檢測方法時(shí)，考慮數(shù)據(jù)自相關(guān)性、噪聲、系統(tǒng)動態(tài)性和瞬變過程等因素的不利影響，研究適用于實(shí)際系統(tǒng)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)魯棒故障檢測方法，著重于提高故障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。針對故障診斷的關(guān)鍵問題及難點(diǎn)：一個(gè)故障征兆可能存在多種潛在的故障原因，綜合運(yùn)用因果分析圖、系統(tǒng)分析、主動式故障診斷技術(shù)和專家規(guī)則等方法，研究適用于實(shí)際系統(tǒng)的基于規(guī)則的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)主動式故障診斷方法。在研究在線容錯(cuò)控制方法時(shí)，考慮變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的非線性特點(diǎn)，研究傳感器故障測量數(shù)據(jù)在線恢復(fù)方法，并開發(fā)適用于實(shí)際系統(tǒng)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)軟故障自糾正方法。本項(xiàng)目將為開發(fā)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)故障診斷及容錯(cuò)控制系統(tǒng)提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

對空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施容錯(cuò)控制是為了排除故障、提高運(yùn)行效率，而運(yùn)行效率是否提高、提高多少，取決于診斷的能力和容錯(cuò)的效果。如何定量評價(jià)空調(diào)系統(tǒng)的容錯(cuò)效果？目前仍未見相關(guān)報(bào)道。本研究從用能效率的角度，探索空調(diào)系統(tǒng)容錯(cuò)效果的定量評價(jià)機(jī)制，并研究針對異常能耗的快速檢測邏輯、多故障耦合的診斷及容錯(cuò)方法。首先繪制空調(diào)系統(tǒng)的能耗圖譜，提取能耗與關(guān)鍵參數(shù)的關(guān)聯(lián)特征。采用小波對能耗向量解耦，通過對能耗的高、低頻特征進(jìn)行空間多維標(biāo)度分析來檢測故障。建立了上位級-下位級聯(lián)合的多故障解耦與診斷模型。對控制失效問題，確定了以相關(guān)參數(shù)組作為替補(bǔ)被控變量、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為輔助控制方法的容錯(cuò)方案。最后，提出容錯(cuò)效率的概念，定義了基準(zhǔn)能耗與控制目標(biāo)，建立了以熱舒適性（控制目標(biāo)）為約束、能耗為指標(biāo)的容錯(cuò)效率評估模型。本研究將豐富空調(diào)故障診斷的研究內(nèi)容，為空調(diào)容錯(cuò)評價(jià)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定提供參考，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)高效運(yùn)行與節(jié)能。

第1章 緒論

1.1 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的有關(guān)概念

1.2 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的目的和意義

1.3 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的研究內(nèi)容

1.4 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的研究方法

1.5 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的國內(nèi)外研究概況

1.6 本書的結(jié)構(gòu)體系和特色

1.7 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第2章 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的構(gòu)成

2.1 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的基本結(jié)構(gòu)

2.2 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的構(gòu)成原理

2.3 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的構(gòu)成方法

2.4 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的評價(jià)指標(biāo)

2.5 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章 智能故障診斷與容錯(cuò)控制方案

3.1 基于狀態(tài)反饋的故障診斷與容錯(cuò)控制

3.2 基于故障補(bǔ)償?shù)墓收显\斷與容錯(cuò)控制

3.3 基于多模冗余的故障診斷與容錯(cuò)控制

3.4 基于功能模塊的故障診斷與容錯(cuò)控制

3.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷與容錯(cuò)控制

3.6 基于專家系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制

3.7 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章 智能故障診斷與容借控制策略

4.1 瞬時(shí)故障的消除

4.2 多模塊并行診斷決策

4.3 故障自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制

4.4 故障自適應(yīng)補(bǔ)償控制

4.5 故障自適應(yīng)重構(gòu)控制

4.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 智能故障診斷與容錯(cuò)控制的實(shí)現(xiàn)方法

5.1 故障信號檢測

5.2 故障特征識別

5.3 故障狀態(tài)預(yù)測

5.4 故障維修決策

5.5 故障容錯(cuò)控制

5.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章 模糊故障診斷與容錯(cuò)控制

6.1 模糊故障診斷原理

6.2 模糊故障診斷方法

6.3 模糊故障容錯(cuò)控制

6.4 幾個(gè)問題的處理方法

6.5 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第7章 專家系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制

7.1 專家系統(tǒng)概述

7.2 專家系統(tǒng)故障診斷原理

7.3 專家系統(tǒng)故障診斷方法

7.4 專家系統(tǒng)故障容錯(cuò)控制

7.5 翼型風(fēng)不洞運(yùn)行過程故障診斷與容錯(cuò)控制

7.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第8章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷與容錯(cuò)控制

……

第9章 信息融合故障診斷與容錯(cuò)控制

第10章 智能故障診斷與容錯(cuò)控制

第11章 智能結(jié)構(gòu)故障診斷與容錯(cuò)控制

第12章 BIT故障診斷與容錯(cuò)控制

第13章 集成化妝故障診斷與容錯(cuò)控制

第14章 網(wǎng)絡(luò)化故障診斷與容錯(cuò)控制

本書共分7章：第1章介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究背景和意義，以及當(dāng)前國內(nèi)外在風(fēng)電機(jī)組故障診斷與容錯(cuò)控制方面的研究現(xiàn)狀；第2章建立了非線性變速變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型；第3章介紹了風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的故障分析方法；第4章考慮風(fēng)電機(jī)組中的突發(fā)性故障和潛在故障，用假設(shè)檢驗(yàn)和參數(shù)估計(jì)兩種方法設(shè)計(jì)了相應(yīng)的故障診斷算法；第5章介紹基于信號修正的容錯(cuò)控制算法，并對信號修正算法進(jìn)行設(shè)計(jì)；第6章介紹了LPV容錯(cuò)控制方法；第7章介紹了SCADA數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、系統(tǒng)組成、功能描述及使用說明。書中涉及的一些標(biāo)準(zhǔn)和條例由于篇幅所限，沒有一一列出，感興趣的讀者可以查閱能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。