中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (2): 55-61.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2012.02.009

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大虚警率下的多故障诊断算法

张森1，于登云2，王九龙1    

  1.   （1 中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094）（2 中国航天科技集团公司，北京100037）
  • 收稿日期:2011-05-18 修回日期:2012-04-25 出版日期:2012-04-25 发布日期:2012-04-25
  • 作者简介:张 森 1985年生，2007年毕业于中国科学技术大学电子信息工程专业，现为中国空间技术研究院硕博连读研究生。研究方向为航天器可测性分析和故障诊断。

MultipleFaultDiagnosisAlgorithmUnderLargeFalse-alarmRateTests 

 ZHANG  Sen1， YU  Deng-Yun2，WANG  Jiu-Long1   

  1. （1InstituteofMannedSpaceSystemEngineering,China Academy of Space Technology,Beijing100094）
    （2ChinaAerospaceScienceandTechnologyCorporation,Beijing100037） 
  • Received:2011-05-18 Revised:2012-04-25 Published:2012-04-25 Online:2012-04-25

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被引次数

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摘要： 主要研究不可靠测试下多信号模型的多故障诊断问题。最优的多故障诊断是计算复杂度完全类(NPComplete)问题，因此大型系统的诊断一般只能用次优的随机搜索算法。次梯度优化算法能够在虚警概率较小时给出较好的结果，但如果测试个数很多且虚警概率较大时，该算法就不能消除虚警的影响，会使估计的故障覆盖所有失败的测试，而不是找到系统真实的故障。针对这一问题，提出了能够同时考虑虚警和误警的目标函数，使算法能排除虚警的测试准确定位故障，并用改进的遗传算法搜索故障部件提高诊断速度。仿真诊断结果表明，同时发生故障的部件个数较少时，遗传算法的诊断速度明显优于次梯度优化算法，而且能够更有效地抑制虚警的影响。

关键词:  遗传算法, 多信号模型, 故障诊断, 虚警, 航天器

Abstract:  Multiplefaultdiagnosisunderunreliabletestsusingthemultisignalmodelwasstudied.TheoptimalmultiplefaultdiagnosisproblemisNPcomplete,sosuboptimalalgorithmwasusedforlargescalesystemdiagnosis.Agoodfaultestimationunderlowfalsepositiveratewasobtainedbythesubgradientoptimizationmethod.Butifthesizeofthegraphisbigandthefalsealarmrateishigh,thisalgorithmwill notbeabletoeliminatetheinfluenceoffalsepositive,andtheresultingestimationwouldcovereveryfailedtestinsteadoffindingthetruefaultpositionofthesystem.Anewkindofdiscriminatefunctionconsideringbothfalseandtruepositivetestswasused,andanimprovedgeneticalgorithmwasproposedtosearchthefailurecomponents.Simulationresultsshowthatthenewmethodisfasterthansubgradientoptimizationandhasahighercorrectisolationratewhenintercurrentfaultsarefew.

Key words: Genetic algorithm, Multi signal model, Fault diagnosis, False alarm, Spacecraft