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[发明专利]一种行星齿轮箱故障检测方法-CN201810034595.0有效
发明人：周东华;刘洋;卢晓;钟麦英;王建东 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-01-15 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： F16H61/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种行星齿轮箱故障检测方法，一包括如下步骤：步骤1：构建训练数据集；步骤2：计算各故障状态两两之间的高斯核函数；步骤3：计算余弦相似性度量矩阵；步骤4：计算类间分离度和类内分离度，并根据类间分离度和类内分离度计算类分离度；步骤5：降维计算；步骤6：通过步骤5选择的故障特征参数重复步骤1‑3，计算各故障状态两两之间的高斯核函数和Aij，并构建决策导向无环图支持向量机的结构；步骤7：使用决策导向无环图支持向量机的结构进行行星齿轮箱故障检测，本发明的一种行星齿轮箱故障检测方法，用于建立决策导向无环图支持向量机的结构，且使用该支持向量机的结构进行行星齿轮箱故障检测具有较高的准确率。
行星齿轮箱故障检测支持向量机分离度决策导向高斯核函数故障状态构建矩阵故障特征参数分离度计算训练数据集余弦相似性准确率度量降维重复

[发明专利]一种数据驱动的闭环工业过程传感器故障诊断方法-CN201910139299.1在审
发明人：周东华;纪洪泉;卢晓;钟麦英;王友清 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2019-02-25 - 公布日： 2019-06-11 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种数据驱动的闭环工业过程传感器故障诊断方法，具体涉及工业过程传感器故障监测技术领域。该诊断方法包括：采集闭环工业过程在正常工况运行时的测量数据作为训练数据，并建立该训练数据的慢特性分析模型；基于经验方式确定慢特性分析模型中每个故障检测指标的控制限；采集闭环工业过程实时工况下的测量数据作为测试数据；计算测试数据的故障检测指标，并与上述相应的控制限进行比较，对测试数据进行故障分析；若故障分析的结果为有故障发生，则对照故障检测指标所展示的模式指定相应的传感器故障类型，实现故障分类。本发明无需复杂工业过程的数学模型，并可以有效地处理闭环控制下工业过程传感器故障的检测和分类。
工业过程传感器闭环故障检测测量数据测试数据工业过程故障分析故障诊断数据驱动特性分析训练数据控制限采集复杂工业过程传感器故障闭环控制故障发生故障分类故障监测计算测试经验方式模式指定实时工况数学模型正常工况有效地运行时诊断分类检测展示

[发明专利]闭环下高速列车制动系统间歇故障检测方法-CN201910186656.X在审
发明人：周东华;张峻峰;何潇;郭天序;钟麦英;王友清 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种闭环下高速列车制动系统间歇故障检测方法，具体涉及高速列车间歇故障检测领域。其解决了现有故障检测方法通常仅能用于永久故障的检测，无法在存在无结构相关模型不确定性的情况下进行间歇故障检测的不足。该故障检测方法通过建立高速列车制动系统模型，设计高速列车制动系统鲁棒残差生成器和间歇故障检测方法，计算出间歇故障检测统计量，通过间歇故障检测统计量与预设的间歇故障检测阈值进行比较，判定故障的发生情况。
间歇故障高速列车检测制动系统闭环故障检测统计量不确定性检测领域永久故障生成器残差鲁棒预设判定

[发明专利]基于对抗式生成网络的故障检测方法及系统、计算机程序-CN201811559144.5在审
发明人：王友清;张潇潇;周东华;钟麦英 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-12-20 - 公布日： 2019-05-14 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明属于数字信息传输技术领域，公开了一种基于对抗式生成网络的故障检测方法及系统、计算机程序；首先利用对抗式生成网络来学习故障样本的统计规律，并自主生成故障样本，使得故障样本的数量与正常样本的数量相当。然后，再用传统的带监督故障检测方法对新样本进行学习和建模，可以得到更好的故障检测模型。具体包括：采集样本，并给样本增加标签；训练对抗式生成网络，产生虚拟故障样本；用训练后的对抗式生成网络来产生虚拟故障样本，生成的虚拟故障样本数＝正常样本数‑故障样本数；将虚拟故障样本加入实际采集样本，得到新的训练数据集合；基于新的训练数据集合，训练分类器；利用训练后的分类器进行故障检测和诊断。
故障样本故障检测对抗虚拟样本训练数据集合计算机程序网络正常样本故障检测和诊断故障检测模型数字信息传输采集训练分类器统计规律传统的分类器新样本建模标签学习监督

[发明专利]一种基于正交局部保持投影的故障检测方法-CN201811310917.6在审
发明人：周东华;张景欣;卢晓;钟麦英;王建东;王友清 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-11-06 - 公布日： 2019-03-26 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于正交局部保持投影的故障检测方法，属于工业监测和故障诊断领域，该方法包括：采集工业系统正常工况下的过程数据构成训练集；利用最大似然估计方法确定本征维数；利用正交局部保持投影方法计算投影矩阵，并构建监控统计量；利用核密度估计方法确定其阈值；采集系统实时工况下的过程数据作为测试样本，计算该样本的统计量，并与阈值比较，判断是否有故障发生。本发明方法基于数据建模，无需精确的解析模型，能够保持数据间的拓扑结构和局部信息，算法简单，易于实现，可广泛应用于高铁、化工、加工制造等领域。
局部保持正交投影故障检测过程数据统计量故障诊断领域计算投影矩阵最大似然估计核密度估计采集系统测试样本工业监测工业系统故障发生解析模型局部信息实时工况数据建模拓扑结构正常工况阈值比较训练集本征高铁构建维数算法样本采集监控加工应用制造

[发明专利]一种无人机飞行控制系统的故障可分离性评价方法-CN201610972338.2有效
发明人： 钟麦英;宋洋;周东华;赵岩 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2016-11-04 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人机飞行控制系统的故障可分离性评价方法。为了实现无人机飞行控制系统的优化设计，在无人机设计阶段需要评价系统故障分离的难易程度。本发明根据无人机飞行控制系统原理和故障类型建立无人机飞行控制系统模型；利用等价空间方法构建故障诊断残差产生器；利用不同故障引起的残差向量的余弦距离建立故障分离条件；利用残差向量的相似度定量评价故障分离的难易程度，将模式识别中距离相似度和方向相似度相结合，提出了改进故障可分离性定量评价指标。该评价方法能够综合评价不同故障引起的残差向量在距离和方向上的差异，为无人机系统设计及故障分离算法设计提供一种参考依据。
一种无人机飞行控制系统故障可分离评价方法

[发明专利]基于事件驱动的动车组鲁棒传感器间歇故障检测方法-CN201810017154.X在审
发明人：周东华;张峻峰;何潇;卢晓;钟麦英;王建东;王友清 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-01-09 - 公布日： 2018-07-31 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于事件驱动的动车组鲁棒传感器间歇故障检测方法，属于信号处理领域，该方法包括：动车组随机不确定状态空间模型建立步骤；事件触发策略设计步骤；事件驱动的鲁棒残差生成器设计步骤，离线设计状态估计器增益：设定状态估计器初值，计算中间变量，计算状态估计器增益，计算状态估计误差协方差上界，在线计算残差：设定状态估计初值，计算一步状态预测值，计算新息，计算状态估计值，计算残差；间歇故障检测策略设计步骤，计算故障检测统计量，计算故障检测阈值，设定故障检测逻辑。本发明方法能够同时检测间歇故障的发生时刻和消失时刻，保障了动车组平稳安全运行，有效保障了实际应用需求。
间歇故障动车组状态估计器状态估计残差鲁棒检测策略设计故障检测基于事件传感器故障检测逻辑信号处理领域状态空间模型驱动安全运行发生时刻离线设计事件触发事件驱动消失时刻应用需求有效保障在线计算中间变量状态预测生成器统计量协方差上界新息

[发明专利]一种无人机飞行控制系统的故障可检测度分析方法-CN201610867546.6有效
发明人： 钟麦英;刘晓东;宋洋;周东华;郭佳;赵岩 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2016-09-30 - 公布日： 2018-07-13 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人机飞行控制系统的故障可检测度分析方法。无人机故障检测算法设计和传感器配置需要量化分析故障检测的难易程度，本发明根据无人机闭环非线性飞行控制系统和故障类型建立无人机飞行控制系统模型；根据无人机不同飞行状态对飞行过程分段，在各时段建立小扰动线性化模型；将故障及其导数作为扩展状态，建立扩维分段线性定常系统模型；利用基于奇异值分解的状态可观测度指标作为故障可检测度的量化评价指标，该指标从故障估计角度量化分析了无人机在不同飞行状态下各类故障可检测度的差异，为故障检测算法设计及无人机传感器配置提供一种参考依据。
可检测度无人机飞行控制系统故障检测算法传感器配置飞行状态闭环测度飞行控制系统奇异值分解线性化模型参考依据飞行过程分段线性故障估计故障检测故障类型角度量化扩展状态量化分析量化评价系统模型分析小扰动导数分段

[发明专利]一种无人机飞行控制系统的故障检测方法-CN201711458118.9在审
发明人： 钟麦英;赵煊;周东华;赵岩;陈杰;盖文东 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2017-12-28 - 公布日： 2018-06-15 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人机飞行控制系统的故障检测方法。该方法能够实现固定翼无人机飞行控制系统执行器和传感器故障的在线检测。本发明以无人机动力学方程和故障类型为基础，建立无人机飞行控制系统连续非线性故障模型；然后借助非线性观测器将无人机飞行控制系统连续非线性故障模型转变为无人机飞行控制离散时变故障模型，并采用等价空间方法实现无人机飞行控制系统故障检测。针对传统等价空间方法在未知干扰下鲁棒性较差的问题，设计了鲁棒性性能指标以提高系统故障检测的鲁棒性；针对传统等价空间方法在线故障检测计算量大的问题，在Krein空间中利用扩展卡尔曼滤波方程实现了残差评价函数的递推计算以减小计算量。本发明提出的方法能够实现无人机传感器和执行器故障的快速报警，为无人机飞行控制系统故障检测提供一种有效依据。 1
无人机飞行控制系统故障检测等价空间故障模型鲁棒性连续非线性计算量扩展卡尔曼滤波无人机飞行控制残差评价函数非线性观测器飞行控制系统固定翼无人机系统故障检测在线故障检测传感器故障动力学方程递推计算故障类型快速报警在线检测传感器减小时变

[发明专利]一种无人机空速估计和空速管故障检测方法-CN201610910778.5在审
发明人： 钟麦英;郭丁飞;周东华;赵煊;赵岩 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2016-10-19 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： G01S19/47 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人机空速估计和空速管故障检测方法。该方法针对无人机空速管堵塞、结冰等故障而不能正确输出空速，且受限于无人机重量及结构复杂度而不能进行空速管硬件冗余设计的问题，通过融合惯性测量单元IMU、GPS以及迎角/侧滑角传感器的输出信息，估计无人机的实时空速，并且利用累加图的方法检测无人机空速管的故障。本发明采用的模型基于无人机多传感器的输出信息，而非无人机空气动力学参数，故适用于不同型号及尺寸的无人机，且估计空速与空速管的量测值相互独立，是无人机空速管故障检测的有效方案。本发明所用算法易于实现，可快速发现空速管的故障并将其隔离，为无人机空速管故障检测提供一种有效依据。
一种无人机空速估计故障检测方法

[发明专利]一种离散解析与Kalman滤波结合的激光陀螺IMU标定方法-CN201310419209.7有效
发明人：李建利;焦峰;王文建;房建成;钟麦英 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2013-09-15 - 公布日： 2014-03-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：发明提供一种离散解析与Kalman滤波结合的激光陀螺IMU标定方法，该方法结合了离散解析与系统级滤波两种标定方法的优点；首先根据激光陀螺IMU的角速度和加速度通道误差模型，采用四方位旋转速率离散解析方法，初步标定出角速度和加速度通道的全部24个标定系数；然后以标定系数的误差值为状态变量，采用带杆臂效应补偿的Kalman滤波方法估计出标定系数的误差值，并修正得到精确的标定系数。该方法消除了标定过程中减振装置变形、陀螺和加速度计漂移等随机误差而引起的误差，提高了标定系数的精度，减小了导航解算的误差。
一种离散解析 kalman 滤波结合激光陀螺 imu 标定方法

[发明专利]一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台-CN201210321861.0有效
发明人：房建成;周向阳;张钰;王春娥;刘刚;钟麦英;张建斌;李贝 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-09-03 - 公布日： 2012-12-12 - 主分类号： G01C21/18 文献下载
摘要：一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，包括平台框架系统、驱动系统、减震系统、磁悬浮支撑系统、惯性测量系统、转角测量系统；驱动系统根据控制指令实现飞机角运动的隔离；减震系统隔离飞机高频线振动；磁悬浮支撑系统实现了方位框架五自由度全主动悬浮，隔离飞机低频振动，减小摩擦，提高承载能力，且能主动控制方位框架扭转，有效提高平台稳定精度；惯性测量系统和转角测量系统监测飞机角运动引起的平台角运动信息。本发明实现了主动磁悬浮技术在惯性稳定平台中的应用，有效隔离了飞机角运动及振动，提高了平台承载能力及稳定精度，适用于航空遥感、目标跟踪等。
一种自由度主动磁悬浮惯性稳定平台

[发明专利]一种高精度大负载惯性稳定平台-CN201210295945.1有效
发明人：房建成;周向阳;张钰;刘刚;钟麦英;张建斌 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-08-17 - 公布日： 2012-11-14 - 主分类号： G01C21/18 文献下载
摘要：一种高精度大负载惯性稳定平台，由平台框架系统、驱动系统、减震系统、框架支撑系统、伺服控制系统、惯性测量系统、转角测量系统组成；框架支撑系统实现了横滚框被动悬浮卸载，减小了摩擦，提高平台稳定精度；驱动系统根据控制指令实现飞机角运动的隔离；减震系统隔离飞机高频线振动；伺服控制系统根据监测的平台角运动信息，按照一定的控制算法实时解算处平台相对确定；惯性测量系统和转角测量系统监测飞机角运动引起的平台角运动信息；本发明有效隔离了飞机角运动及振动，减小了平台摩擦力，提高了平台稳定精度，适用于航空遥感、目标跟踪等。
一种高精度负载惯性稳定平台

[发明专利]一种分布式POS子IMU数据同步采集系统-CN201210170259.1无效
发明人： 钟麦英;修展;房建成;张霄;李建利 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-05-28 - 公布日： 2012-10-17 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：一种分布式POS子IMU数据同步采集系统包括：基于FPGA的同步控制与数据接收模块、高速异步串行总线以及基于ARM的数据采集与处理模块。基于FPGA的同步控制与数据接收模块实现分布式POS系统时间同步的控制，并实时接收多个子IMU的数据。高速异步串行总线实现主POS和不同测量节点子IMU的通信。基于ARM的数据采集与处理模块实现光纤陀螺信号、加速度计信号以及陀螺和加速度计温度信号的并行采集与实时处理。本发明实现了分布式POS多个子IMU的实时数据采集，减小了子IMU的体积和功耗，满足子系统小型化的需求，同时实现了分布式POS系统的时间同步。
一种分布式 pos imu 数据同步采集系统

[发明专利]一种基于地球自转角速率约束的SINS初始对准方法-CN201210209204.7有效
发明人： 钟麦英;曹全;房建成;张蓉;宫晓琳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2012-06-19 - 公布日： 2012-10-03 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于地球自转角速率约束的SINS初始对准方法。该方法采用卡尔曼滤波技术进行对准，在传统速度误差量测模型的基础上，加入地球自转角速率作为约束条件，得到改进的初始对准误差模型。该误差模型提高了静基座对准时系统的可观测性。基于该模型进行卡尔曼滤波，对系统的姿态失准角、速度误差、陀螺仪常值漂移及加速度计常值偏置进行估计，能够更加快速和准确地得到SINS的初始姿态和天向陀螺漂移。本发明具有自主、精度高、灵活简便的特点，适用于各种中高精度的捷联惯性导航系统。
一种基于地球转角速率约束 sins 初始对准方法