精密机电系统故障诊断与预报技术的研究与应用

成果基本信息
关键词：	精密机电系统;故障诊断;故障预报;虚拟现实
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：		资源采集日期：	2017-02-20

研究情况
单位名称：	长春工业大学	技术水平：
评价证书号：	2012542	评价单位：	吉林省教育厅
评价日期：	2012.12.30	评价证书号：	2012542

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目属于机械、自动控制、计算机科学技术交叉学科领域。　　【项目背景】　　随着科学的发展和技术的进步，机电系统正朝着大规模、精密化、模块化的方向发展。精密机电系统是大部分工业设备、国防军事系统的“心脏”，一旦它发生事故，容易造成整个系统的崩溃，带来巨大的财产损失和人员伤亡。故障诊断与预报技术是提高精密机电系统可靠性和降低事故风险、保障安全的重要方法，开展精密机电系统故障诊断与预报的研究具有广泛的应用前景和重大意义。　　【主要研究内容】　　项目团队在国家自然科学基金、“863”计划、吉林省科技厅、吉林省工信厅、吉林省“双十工程”重大科技攻关等20余项纵向课题以及多项企业横向课题的支持下，以提高精密机电系统故障诊断与预报准确性和实时性为目的，在理论上，深入地探索了精密机电系统故障诊断与预报的关键技术，开展了基于虚拟现实技术的精密机电系统建模、故障机理分析方法研究，提出了基于信息融合和半定量信息的精密机电系统故障诊断与预报方法；在工程上，研究将理论成果应用于轨道交通、汽车零部件、医疗器械、制药装备、武器装备等行业的故障诊断与预报的方法与手段。　　【主要贡献和创新】　　1.提出将虚拟现实技术应用于精密机电系统故障诊断和预报的研究，系统性研究了基于虚拟现实技术的精密机电系统建模方法，解决了精密机电系统历史信息少、数据获取困难，实验成本高、实验周期长等技术难题；提出基于多传感器的信息融合方法，解决了精密机电系统信息获取不精确、知识综合性低等问题。　　2.在系统深入探索和拓展置信规则库（BRB）基本理论的基础上，开展了基于半定量信息的精密机电系统故障诊断方法研究，突破了确定BRB结构参数、在线诊断等关键技术，解决了精密机电系统的强耦合性、强非线性、参数时变性和不确定性等特点导致无法建立其精确数学模型的问题。　　3.在系统深入研究基于半定量信息和BRB的精密机电系统行为预报方法的基础上，提出多种基于半定量信息的故障预报方法，解决了已有基于滤波器、基于数据和基于定性知识等预报方法无法有效综合利用半定量信息，且会产生组合爆炸和预报结果不精确等问题。　　【主要研究成果】　　在项目开展过程中，申报人及团队出版专著1部；发表相关学术论文80余篇，其中SCI22篇，EI37篇，论文在Web of Science、Scopus 和CNKI 数据库中共被引用381次；申请国家发明专利4项，授权1项；项目理论研究成果已经在“863”计划、吉林省科技厅、工信厅等多项课题中得到应用，应用成果已获得吉林省科技进步奖二等奖5项、三等奖2项，吉林省高校科学技术优秀成果奖1项，吉林省教学成果奖多项。　　【应用及效益情况】　　项目经专家鉴定，研究成果达到国内领先水平，理论成果已经在轨道交通、汽车零部件、数控机床、医疗器械、制药装备、武器装备等行业多家生产企业和单位得到成功应用，取得了较好的社会认可度和较强的应用价值，项目研究成果的应用为企业节省了大量资金，为企业增加产值3亿余元，新增利润1亿3千余万元，产生了良好的社会和经济效益，并为我国军事、国防建设做出了一定的贡献。

成果名称：	精密机电系统故障诊断与预报技术的研究与应用	关键词：	精密机电系统;故障诊断;故障预报;虚拟现实
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	制造工艺	三级分类名称：	制造工艺
研究起止时间：	2009.01 至2012.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	长春工业大学	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2009109
经费实际投入额（万元）：	4.00	评价单位：	吉林省教育厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2012.12.30	转让范围：
评价证书号：	2012542	推荐单位：	长春工业大学
推广形式：	无	成果登记号：
成果简介：	本项目属于机械、自动控制、计算机科学技术交叉学科领域。　　【项目背景】　　随着科学的发展和技术的进步，机电系统正朝着大规模、精密化、模块化的方向发展。精密机电系统是大部分工业设备、国防军事系统的“心脏”，一旦它发生事故，容易造成整个系统的崩溃，带来巨大的财产损失和人员伤亡。故障诊断与预报技术是提高精密机电系统可靠性和降低事故风险、保障安全的重要方法，开展精密机电系统故障诊断与预报的研究具有广泛的应用前景和重大意义。　　【主要研究内容】　　项目团队在国家自然科学基金、“863”计划、吉林省科技厅、吉林省工信厅、吉林省“双十工程”重大科技攻关等20余项纵向课题以及多项企业横向课题的支持下，以提高精密机电系统故障诊断与预报准确性和实时性为目的，在理论上，深入地探索了精密机电系统故障诊断与预报的关键技术，开展了基于虚拟现实技术的精密机电系统建模、故障机理分析方法研究，提出了基于信息融合和半定量信息的精密机电系统故障诊断与预报方法；在工程上，研究将理论成果应用于轨道交通、汽车零部件、医疗器械、制药装备、武器装备等行业的故障诊断与预报的方法与手段。　　【主要贡献和创新】　　1.提出将虚拟现实技术应用于精密机电系统故障诊断和预报的研究，系统性研究了基于虚拟现实技术的精密机电系统建模方法，解决了精密机电系统历史信息少、数据获取困难，实验成本高、实验周期长等技术难题；提出基于多传感器的信息融合方法，解决了精密机电系统信息获取不精确、知识综合性低等问题。　　2.在系统深入探索和拓展置信规则库（BRB）基本理论的基础上，开展了基于半定量信息的精密机电系统故障诊断方法研究，突破了确定BRB结构参数、在线诊断等关键技术，解决了精密机电系统的强耦合性、强非线性、参数时变性和不确定性等特点导致无法建立其精确数学模型的问题。　　3.在系统深入研究基于半定量信息和BRB的精密机电系统行为预报方法的基础上，提出多种基于半定量信息的故障预报方法，解决了已有基于滤波器、基于数据和基于定性知识等预报方法无法有效综合利用半定量信息，且会产生组合爆炸和预报结果不精确等问题。　　【主要研究成果】　　在项目开展过程中，申报人及团队出版专著1部；发表相关学术论文80余篇，其中SCI22篇，EI37篇，论文在Web of Science、Scopus 和CNKI 数据库中共被引用381次；申请国家发明专利4项，授权1项；项目理论研究成果已经在“863”计划、吉林省科技厅、工信厅等多项课题中得到应用，应用成果已获得吉林省科技进步奖二等奖5项、三等奖2项，吉林省高校科学技术优秀成果奖1项，吉林省教学成果奖多项。　　【应用及效益情况】　　项目经专家鉴定，研究成果达到国内领先水平，理论成果已经在轨道交通、汽车零部件、数控机床、医疗器械、制药装备、武器装备等行业多家生产企业和单位得到成功应用，取得了较好的社会认可度和较强的应用价值，项目研究成果的应用为企业节省了大量资金，为企业增加产值3亿余元，新增利润1亿3千余万元，产生了良好的社会和经济效益，并为我国军事、国防建设做出了一定的贡献。
联系人：	马辉	成果登记日期：	2015-09-14
联系人email：	mahui@ccut.edu.cn	单位代码：	92200007
邮政编码222：	130012	联系人电话：	0431-85716256
单位传真：	0431-85914756	单位通讯地址：	吉林省长春市延安大街17号
单位所在省市：		单位电话：	0431-85716001
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	中国人民解放军第二炮兵工程大学	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	张邦成;周志杰;王占礼;高智;尹晓静;常雷雷;韩晓霞;崔高健;张袅娜;李慧;李静;徐兵;庞在祥;马辉;谷东伟	资源采集日期：	2017-02-20

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