六维加速度传感器的故障自诊断算法研究开题报告

1. 研究目的与意义

为了研究六维加速度传感器故障的自诊断算法，从目前六维加速度传感器的故障产生原因来看，主要是因为计算变量和数据采集的方面容易产生误差，从数据采集的方面来看，应当改进数据采集的方法，例如取代较为落后的陶瓷压电式传感器用更为先进的电容是或者其他传感器来收集数据。从计算变量来看，当采集到所需要的计算数据之后应当采用新的混合求偶算法，通过剖析混合结构的中间参量的影响因素，找到误差产生的根本原因后，通过一系列的解耦算法，经过软件matlab进行数据处理，并将处理后的数据进行图像化表示出来，让人更加直观的看到六维加速度传感器的工作过程。

通过对六维加速度传感器故障的自诊断算法研究，可以使相关的工作科研人员可以更为直观的了解到在六维加速度传感器工作时，所涉及到的空间和时间之间的数量关系，与此同时，还能更为科学有效的积累实验数据，同时在相关的学术研究方面更加具有直观的参考价值。而这一方面的突破，使得相关的企业与单位有了确实又可观的参考对象。

2. 国内外研究现状分析

就目前可以查阅到的国内相关六维加速度传感器的故障诊断的文献来看，国内相对于六维加速度传感器故障的自诊断算法的研究主要集中在算法的研究上面，国内相关专业的人士通过不断的创新和改善已有的算法和总结规律能够不断地减少误差，提高准确率。就目前已有的相关的算法来看，因为六维加速度传感器涉及到了物体的位形空间和相空间等方面的相关计算量，所以国内通常采用常微分方程组以及广义加速度关于转动产量的一次或多次多项式，共同构成了新的混合求藕算法，如南京林业大学的尤晶晶，南京航空航天大学的李成刚，吴洪涛，陈晶，谢志红等人发表的《并联式六维加速度传感器的混合解耦及误差自补偿算法》一文中，就提到了相关方面的算法研究，尤其是对在大量的实验后所采集到的数据进行处理后，结果表明混合算法的计算精度明显高于纯空间算法，再加入了误差自补偿算法后，关键参量的相关轨迹得到了明显的收敛，并且并没有破坏整个实验的实时性和准确性。

与此同时国内的相关六维加速度传感器故障诊断与修复的研究方面也取得了巨大的进展，在李成刚，尤晶晶等人发表的《并联式六维加速度传感器故障诊断与修复》一文中，通过引入了辅助角速度，这一概念将并联式六维加速度传感器的二阶非线性动力方程组转化为一阶线性微分方程组，成功实现了动力方程的完全解耦。同时建立了一种约束关系，并且设计出来一种故障诊断的模型并给出了具体的可修复故障组合。在运用了相关软件adams，仿真实验后显示故障诊断及修复方案的正确性和可行性。

在相关六维加速传感器的动力学研究中，由南京航空航天大学江苏省精密与细微制造技术重点实验室发表的一篇关于《并联式六维加速度传感器的哈密顿动力学研究》一文中，该机构项目的主要负责人提出了一种借助于legende变换将在位形空间内描述的九支链六维加速度传感器的routh方程转化为在相空间内描述的hamilton约束正则方程，接着在相同间内推导出系统哈密顿变量之间隐含的约束正交关系，并借此巧妙的求解微分代数方程，从而实现了六维加速度的完全解耦。该研究旨在通过构建系统内固有的约束关系并求解相容线性方程组的最小范数解，对动力学方程的计算误差进行修正。

3. 研究的基本内容与计划

4. 研究创新点