[01401560]复杂环境下自动装填控制系统的可靠性设计与故障诊断研究

针对自动装填系统在复杂环境下运行时出现的各种技术问题，开展了复杂环境下自动装填控制系统的可靠性设计与故障诊断研究。项目瞄准国际上最先进的装备与技术，从自动装填系统的检测与诊断理论、方法与具体实现出发，使新研制的系统填补了国内空白，主要技术指标达到世界先进水平。 主要研究内容： 1)研究实现良好人—机环境的系统结构，完成自动装填控制系统状态监测与故障诊断硬件平台设计，包括：CPU、存储器、显示器、键盘输入、输入输出接口、通讯接口，可完成系统的检测、诊断与信息共享等。 2)软件平台的构建。完成自动装填系统各功能模块程序的模拟，包括：人—机界面、传感器检测、槽位记忆、装填、通讯、故障模拟、故障诊断、定位与隔离等。 3)电磁兼容设计与测试研究 利用电磁兼容的相关理论，进行自动装填控制系统的电磁兼容设计与电磁兼容测试研究。 4)基于故障树分析的自动装填控制系统故障诊断方法研究 基于故障树分析方法，构建自动装填控制电路各环节的故障树与故障字典，实现基于故障树的自动装填控制电路的故障诊断。 5)基于磁场映像的自动装填控制系统故障诊断方法研究 研究磁场映像故障诊断中的灰度化、中值滤波、灰度变换及直方图均衡化等相关图像处理技术，完成对磁场映像的多级小波分解，实现小波分解系数的提取及小波能量特征的构造与提取，建立基于磁场映像电路板故障诊断的改进BP算法，实现有效、快速地自动装填控制系统的故障检测与隔离。 6)基于粗糙集神经网络的自动装填控制系统故障诊断方法研究 属性约简采用基于属性重要度的方法，应用径向基神经网络进行故障诊断，通过K均值聚类算法，确定RBF的中心、方差以及输出权值，得到最佳的训练网络，使神经网络的输出更精确。 主要创新点为： 1)开展自顶向下设计、冗余设计、容错设计和提高软件可靠性等设计方法研究，首次建立了自动装填控制系统的定位控制模型和软件可靠性模型。对自动装填控制系统工作过程中出现的各种故障现象进行定位和解释，提出了提高控制软件可靠性的技术措施。 2)在控制系统的硬件设计中，应用现代电子系统的设计思想，进行了包括接地设计、屏蔽设计、滤波设计和印刷电路板设计的系统内电磁兼容设计和电磁兼容测试研究。 3)开展了基于故障树、磁场映像与粗糙集神经网络的故障诊断技术研究，其和软、硬件与机构动作协调技术的有机结合，为自动装填控制系统检测与诊断提供了相应的技术支持。