基于遗传算法的传感器优化配置 被引量：25

1

作者 黄维平 刘娟 李华军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期113-117,共5页

讨论了以损伤诊断为目标的传感器优化配置问题,以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,将目标函数的极小化问题转换为适应度函数的最大化问题,采用遗传算法对传感器的配置进行组合优化,针对满足组合优化中的约束条件问题提出了... 讨论了以损伤诊断为目标的传感器优化配置问题,以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,将目标函数的极小化问题转换为适应度函数的最大化问题,采用遗传算法对传感器的配置进行组合优化,针对满足组合优化中的约束条件问题提出了二重结构编码遗传算法,取得了满意的优化结果。算例表明,该方法应用于海洋平台模型损伤诊断的传感器优化配置是可行的,其结果优于序列法。 展开更多

关键词 海洋工程 损伤诊断 遗传算法 传感器优化配置 二重编码

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基于自适应模拟退火遗传算法的传感器优化配置研究 被引量：21

2

作者 田莉 陈换过 +2 位作者 祝俊 张利绍 陈文华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期238-243,共6页

针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,... 针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,并将传统的模拟退火算法改良后,作为一个独立的算子置于遗传算法进化过程中;为了避免出现过早收敛的现象,引入了自适应交叉和变异概率。算例结果表明该混合算法对传感器数目与位置同时实现了优化,得到了满足不同精度要求的传感器优化配置方案。 展开更多

关键词 传感器优化配置 模态置信度准则 二重结构编码 模拟退火遗传算法 自适应机制

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振动测试中多目标传感器优化配置研究 被引量：14

3

作者 吴子燕 简晓红 +1 位作者 张彬 闫云聚 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期888-892,共5页

在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它... 在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法——有效独立—驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR)。它以单位刚度的模态应变能作为驱动点残差系数(CDPRi)修正有效独立法(EFI)的传感器布置方案,同时考虑Fisher信息阵行列式值最大及模态应变能最大,可以避免有效独立法和运动能量法的局限性。文中以空间智能桁架结构为算例,运用均方差最小准则、抗噪性能最好准则和模态保证准则评价各种优化布置方法的优劣。数值分析表明,有效独立—驱动点残差法是三种优化方法中最好的方法。 展开更多

关键词 传感器优化配置 FISHER信息阵 模态应变能 有效独立-驱动点残差法 模态保证准则

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基于损伤敏感性分析的传感器优化配置研究 被引量：12

4

作者 吴子燕 何银 简晓红 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期239-244,共6页

提出了一种基于模态变化对结构损伤敏感性的传感器优化配置方法——敏感性分析法(Sensitivity Analysis Method,SAM),并简述了两种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化配置方法:基于Fisher信息阵行列式值最大化的有效独立法(EFI)和... 提出了一种基于模态变化对结构损伤敏感性的传感器优化配置方法——敏感性分析法(Sensitivity Analysis Method,SAM),并简述了两种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化配置方法:基于Fisher信息阵行列式值最大化的有效独立法(EFI)和基于运动能最大化的运动能量法(KEM)。运用均方差最小准则(MSE)和模态置信度准则(MAC)来评价这3种传感器优化配置方法的优劣。数值算例表明:敏感性分析法(SAM)是这3种方法中最好的方法。 展开更多

关键词 结构损伤 传感器优化配置 敏感性分析法 均方差最小准则 模态置信度准则

原文传递

基于松弛序列法的温室传感器优化布置研究 被引量：12

5

作者 贾鹤鸣 宋文龙 《森林工程》 2015年第5期82-85,共4页

合理地选择传感器的数目和位置是林木幼苗抚育温室环境选择和设计的关键,将松弛思想融入传感器优化布置,选取模态保证准则矩阵的最大非对角元素为目标函数,在积累序列法的基础上融入松弛的思想,使其求解的结果得到进一步优化。利用积累... 合理地选择传感器的数目和位置是林木幼苗抚育温室环境选择和设计的关键,将松弛思想融入传感器优化布置,选取模态保证准则矩阵的最大非对角元素为目标函数,在积累序列法的基础上融入松弛的思想,使其求解的结果得到进一步优化。利用积累序列法产生初始解集,对解集的元素进行多次松弛操作,直至所有元素无法继续松弛,仿真结果表明松弛序列法优于传统的序列法。 展开更多

关键词 温室环境 传感器优化配置 松弛思想 序列法

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基于改进离散粒子群算法的传感器优化配置 被引量：10

6

作者 马羚 李海军 +1 位作者 王成刚 李国峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2408-2413,共6页

传感器优化配置是实现航空设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统设计的基础和保证.本文首先对系统的故障-传感器相关性矩阵进行了改进,在此基础上根据系统测试性指标要求建立了考虑传感器故障率的约束优... 传感器优化配置是实现航空设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统设计的基础和保证.本文首先对系统的故障-传感器相关性矩阵进行了改进,在此基础上根据系统测试性指标要求建立了考虑传感器故障率的约束优化模型,并采用一种改进的离散粒子群算法求解.算法根据传感器优化配置的特点设计了粒子个体适应度计算方法,惯性权重则基于群体早熟程度自适应调整.仿真实例验证了本文方法的有效性,优化结果满足系统各项测试性指标要求,可为航空设备PHM系统的传感器优化配置提供有效指导. 展开更多

关键词 传感器优化配置 测试性指标 传感器故障率 离散粒子群算法

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装备健康管理中的传感器优化配置问题研究 被引量：10

7

作者 张亮 张凤鸣 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期18-20,共3页

传感器优化配置是装备健康管理(HM)的基础。考虑传感器失效对健康管理能力的影响,以传感器代价和漏检故障的危害程度最小为优化目标,以检测性能指标为约束条件,建立了传感器优化配置的模型;并针对传感器优化配置是一个多目标非线性整数... 传感器优化配置是装备健康管理(HM)的基础。考虑传感器失效对健康管理能力的影响,以传感器代价和漏检故障的危害程度最小为优化目标,以检测性能指标为约束条件,建立了传感器优化配置的模型;并针对传感器优化配置是一个多目标非线性整数规划问题,提出了基于扩展微粒子群优化算法的模型求解方法。应用实例表明了模型和算法的有效性。 展开更多

关键词 健康管理 传感器优化配置 故障检测 微粒子群优化算法

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高层建筑健康监测中传感器优化配置的研究进展 被引量：8

8

作者 尹训强 刘孝鹏 +1 位作者 王桂萱 蒋怀梅 《结构工程师》 北大核心 2019年第2期220-225,共6页

随着城市用地资源紧张,高层建筑已经成为当代建筑行业的一个重要的拓展方向。对其进行实时的健康监测及安全评估是具有非常重要的现实意义。传感器优化布置问题是结构健康监测系统中的关键环节。同时,传感器优化布置的计算效率和可行性... 随着城市用地资源紧张,高层建筑已经成为当代建筑行业的一个重要的拓展方向。对其进行实时的健康监测及安全评估是具有非常重要的现实意义。传感器优化布置问题是结构健康监测系统中的关键环节。同时,传感器优化布置的计算效率和可行性关键在于对布置准则和优化方法的选择。分类介绍了目前用于传感器优化布置的几种布置准则和优化算法的研究进展,分析了传感器优化布置研究中存在的问题并对该领域的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 高层建筑 健康监测 传感器优化配置 模型缩减准则 序列法

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考虑传感器故障检测能力的PHM系统传感器优化配置方法 被引量：6

9

作者 朱喜华 李颖晖 +1 位作者 侯世芳 晏海波 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1253-1258,共6页

传感器优化配置是航空航天设备PHM系统功能得以有效实现的基础和保证。针对目前传感器配置研究中未考虑传感器实际属性的问题,建立了考虑传感器故障检测能力的PHM系统传感器优化配置模型。首先分析了系统故障-传感器相关性矩阵的含义,... 传感器优化配置是航空航天设备PHM系统功能得以有效实现的基础和保证。针对目前传感器配置研究中未考虑传感器实际属性的问题,建立了考虑传感器故障检测能力的PHM系统传感器优化配置模型。首先分析了系统故障-传感器相关性矩阵的含义,将传感器的故障检测能力和相关性矩阵相结合,以概率形式描述了传感器对故障的检测性能。在此基础上根据系统的测试性指标要求建立传感器优化配置模型,并采用混沌二进制粒子群优化算法求解。仿真实例结果表明,本文建立的优化模型更加符合实际情况,配置结果更加准确和可靠。 展开更多

关键词 传感器优化配置 故障检测能力 传感器-故障相关性矩阵 二进制粒子群算法 混沌

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高速动车组横梁应变场光纤测量与反演研究

10

作者 王燕 张子璠 +3 位作者 彭畅 王光君 鞠增业 马龙 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期390-396,416,共8页

针对高速动车组车底底架横梁的应变场反演问题,基于模态叠加法和传感器优化配置理论,提出一种根据部分测点的实测单向应变反演结构空间应变场的方法。以结构的应变模态为输入,以模态坐标独立性为目标,基于信息熵理论建立了传感器优化配... 针对高速动车组车底底架横梁的应变场反演问题,基于模态叠加法和传感器优化配置理论,提出一种根据部分测点的实测单向应变反演结构空间应变场的方法。以结构的应变模态为输入,以模态坐标独立性为目标,基于信息熵理论建立了传感器优化配置的数学模型,再根据模态坐标和振型采用正则化方法反演结构应变场。仿真计算结果表明,无噪声干扰下,反演的精度较高,最大均方误差为9.87×10~(-12),并且正则化方法可以有效抑制噪声对结果的影响。搭建了基于光纤光栅传感系统的测试试验台,基于实测应变数据和模态结果反演应变场,结果表明,反演后的应变幅值相对误差带为1.21%~10.79%,反演数据和实测数据的均方误差带为0.80~3.69。该方法能够准确识别结构的模态坐标,为获取高速列车关键结构的应变场分布提供参考。 展开更多

关键词 应变场反演 传感器优化配置 应变模态 光纤光栅

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基于可诊断性约束的测点优化配置研究 被引量：5

11

作者 刘文静 刘成瑞 王南华 《空间控制技术与应用》 2011年第2期1-5,25,共6页

为提高卫星的安全性和可靠性,适应在设计阶段对故障诊断进行考虑的需求,以动量轮为例,将故障可诊断性作为优化目标,提出基于DM分解技术的测点优化配置方法,并给出故障可诊断性评价的相关定义.分析动量轮模型和故障,建立动量轮的结构模型... 为提高卫星的安全性和可靠性,适应在设计阶段对故障诊断进行考虑的需求,以动量轮为例,将故障可诊断性作为优化目标,提出基于DM分解技术的测点优化配置方法,并给出故障可诊断性评价的相关定义.分析动量轮模型和故障,建立动量轮的结构模型;采用DM技术对动量轮的结构模型进行分解,并分析动量轮模型的解析冗余关系;在对各故障的可检测性和可分离性进行分析的基础上,根据结构模型的偏序关系,获得使故障具有可检测性和可分离性的最小传感器集合;给出故障可诊断性评价的定义,并针对两种传感器配置情况,进行可诊断性分析.本文所提方法为设计阶段开展故障诊断的研究提供了借鉴和参考. 展开更多

关键词 传感器优化配置 DM分解 可检测性 可分离性 动量轮

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基于信息熵的城轨车辆应变传感器优化布置 被引量：5

12

作者 张子璠 李强 +1 位作者 刘汉文 丁然 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期367-373,412,共8页

针对传统的传感器优化方法在配置数量较多的情况下存在测点聚集的现象,基于信息熵理论分析了优化结果和预测误差间的关系,并提出了一种考虑预测误差的改进优化方法,将归一化模态应变能之和的倒数作为预测误差协方差矩阵的主对角元,非对... 针对传统的传感器优化方法在配置数量较多的情况下存在测点聚集的现象,基于信息熵理论分析了优化结果和预测误差间的关系,并提出了一种考虑预测误差的改进优化方法,将归一化模态应变能之和的倒数作为预测误差协方差矩阵的主对角元,非对角元由结合了测点距离和响应水平的指数相关方程表示,以最大化Fisher信息阵行列式值为目标,采用逐步累积法得到最优测点位置.城轨车辆构架有限元计算结果表明,改进的优化方法在三种评价准则的表现上均优于经典方法,并且显著降低了测点聚集效应,证实了改进方法用于转向架构架应变传感器配置的有效性. 展开更多

关键词 城轨车辆 转向架构架 传感器优化配置 应变模态 信息熵

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CW-PSO及其在古建筑传感器优化配置中的应用研究 被引量：4

13

作者 路杨 张晓丽 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第5期268-270,共3页

针对粒子群优化算法容易陷入早熟收敛以及全局搜索和局部搜索平衡能力差等缺点,提出了基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法(CW-PSO),并将其应用在木构古建筑传感器优化配置中。仿真结果表明,该算法在一定程度上避免了早熟收敛,... 针对粒子群优化算法容易陷入早熟收敛以及全局搜索和局部搜索平衡能力差等缺点,提出了基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法(CW-PSO),并将其应用在木构古建筑传感器优化配置中。仿真结果表明,该算法在一定程度上避免了早熟收敛,提高了全局和局部搜索性能,又能得到较为精确的寻优结果。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 惯性权重 木构古建筑 传感器优化配置

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免疫算法在桥梁监测传感器优化配置中的应用 被引量：4

14

作者 赵宇 殷红 彭珍瑞 《兰州交通大学学报》 CAS 2013年第4期39-43,共5页

为了用尽可能少的传感器获取尽可能多的全面反映桥梁健康状况的信息,提出了基于免疫算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置方法.该算法以桥梁模态分析后所得的模态置信度矩阵作为目标函数,采用整数编码方式产生初始抗体群,以亲和度为基... 为了用尽可能少的传感器获取尽可能多的全面反映桥梁健康状况的信息,提出了基于免疫算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置方法.该算法以桥梁模态分析后所得的模态置信度矩阵作为目标函数,采用整数编码方式产生初始抗体群,以亲和度为基础对抗体进行选择及评价,采取精英保留策略更新记忆库,对抗体进行免疫操作产生新群体.结果表明,与遗传算法相比,免疫算法收敛速度快、精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置. 展开更多

关键词 传感器优化配置 免疫算法 桥梁结构健康监测

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基于声辐射模态的水下航行器传感器优化配置研究

15

作者 汤智胤 邹海龙 +3 位作者 喻柳丁 李想 沈惠杰 马锐锋 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第16期108-111,共4页

本文研究当水下航行器外壳体振动传感器总数确定之后,如何利用这有限个数的传感器得到更多航行器壳体振动信息,从而更准确地评估航行器当前声隐身状态的问题。基于结合声辐射模态理论,给出传感器优化配置方法和步骤,并利用类似水下航行... 本文研究当水下航行器外壳体振动传感器总数确定之后,如何利用这有限个数的传感器得到更多航行器壳体振动信息,从而更准确地评估航行器当前声隐身状态的问题。基于结合声辐射模态理论,给出传感器优化配置方法和步骤,并利用类似水下航行器的椭球壳体结构作为研究对象进行仿真,对该方法进行验证。研究结果表明,针对类椭球结构的水下航行器,低频段壳体传感器应布置在两端及中间位置。 展开更多

关键词 声辐射模态 传感器优化配置 水下航行器

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动态测试中大模型传感器的优化配置研究 被引量：4

16

作者 田野 凌玲 胡于进 《机械与电子》 2013年第6期16-20,共5页

通过分析多种优化配置算法的优缺点,并结合大型结构的动态特性,提出一种混合优化算法,使传感器布置更加合理。以飞机侧翼结构为例进行传感器的优化配置,结果表明,采用优化算法计算得到的传感器配置方案,既能保证监测模态的完整性,又能... 通过分析多种优化配置算法的优缺点,并结合大型结构的动态特性,提出一种混合优化算法,使传感器布置更加合理。以飞机侧翼结构为例进行传感器的优化配置,结果表明,采用优化算法计算得到的传感器配置方案,既能保证监测模态的完整性,又能使模态向量的空间交角最大。 展开更多

关键词 传感器优化配置 有效独立法 自由度缩聚

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基于自适应粒子群算法的光纤光栅传感器优化配置 被引量：3

17

作者 王为 林玉池 +2 位作者 沈小燕 赵美蓉 宋乐 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期890-894,共5页

针对传感器优化配置在结构健康监测领域的重要作用,分析了结构健康监测中广泛应用的光纤光栅(FBG)传感器检测波动信号的特点;建立了覆盖率最大化的传感器优化配置准则,实验证明了其合理性;提出了自适应改变惯性权重的粒子群优化(PSO)算... 针对传感器优化配置在结构健康监测领域的重要作用,分析了结构健康监测中广泛应用的光纤光栅(FBG)传感器检测波动信号的特点;建立了覆盖率最大化的传感器优化配置准则,实验证明了其合理性;提出了自适应改变惯性权重的粒子群优化(PSO)算法求解传感器优化配置问题;仿真分析了平板结构的FBG传感器优化配置,并对比了自适应和线性改变惯性权重两种PSO算法性能;结果显示自适应型PSO算法在传感器优化配置问题的收敛精度和收敛速度上具有明显优势. 展开更多

关键词 光纤光栅 传感器优化配置 自适应 粒子群优化算法

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基于QPSCO算法的传感器优化配置 被引量：3

18

作者 蒋鼎国 张宇林 +1 位作者 焦竹青 徐保国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期459-463,共5页

针对以曲线拟合为目标的传感器配置问题,提出了一种基于量子粒子群协同优化(Quantum-behaved particle swarms cooperative optimization,简称QPSCO)算法的传感器优化配置方法。在QPSCO算法中,采用双层的多粒子群协同优化结构,同时引入... 针对以曲线拟合为目标的传感器配置问题,提出了一种基于量子粒子群协同优化(Quantum-behaved particle swarms cooperative optimization,简称QPSCO)算法的传感器优化配置方法。在QPSCO算法中,采用双层的多粒子群协同优化结构,同时引入参数变异策略,在扩大搜索范围的同时加快该算法收敛;将加权最小二乘法的误差平方和引入适应度函数中,以提高传感器位置曲线的拟合精度,从而实现传感器的优化配置。实验结果表明,该方案应用于土壤信息采集系统,不仅可以达到比粒子群优化(Particle swarm optimization,简称PSO)算法和量子粒子群优化(Quantum-behaved particle swarm optimization,简称QPSO)算法更好的寻优结果,而且具有比遗传算法更理想的位置拟合精度,是一种有效可行的传感器配置方法。 展开更多

关键词 曲线拟合 最小二乘法 量子粒子群协同优化算法 传感器优化配置

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基于MAC法的空间太阳能电站传感器优化配置与参数辨识 被引量：2

19

作者 张宇航 倪智宇 《沈阳航空航天大学学报》 2022年第2期28-38,共11页

针对空间太阳能电站这类具有大尺寸、低刚度、频率密集等特点的大型航天结构,研究相应的振动传感器布置问题。基于模态置信法(Modal Assurance Criterion,MAC),参考Fisher信息阵、模态置信度准则等评价指标对这类超大空间结构进行传感... 针对空间太阳能电站这类具有大尺寸、低刚度、频率密集等特点的大型航天结构,研究相应的振动传感器布置问题。基于模态置信法(Modal Assurance Criterion,MAC),参考Fisher信息阵、模态置信度准则等评价指标对这类超大空间结构进行传感器的优化配置,并将该方法与有效独立法(Effective Independence,EI)和模态动能法(Modal Kinetic Energy,MKE)这两种经典的优化配置方法所得的传感器布置方案进行比较,以寻找针对该类大型航天结构的传感器配置问题的最优解决方案。结果证明MAC法计算所得的传感器布点位置与EI和MKE方法相比,拥有更好的模态区分度,并且测点分散,利于减小配置冗余性。此外在仿真计算中还基于上述的优化配置结果,利用特征系统实现方法(Eigensystem Realization Algorithm,ERA)进行模态参数的辨识,计算结果证明基于MAC法所得的传感器布置方案具备良好的参数识别能力,适用于空间太阳能电站参数辨识的输出信号获取。 展开更多

关键词 传感器优化配置 模态置信法 评价准则 空间太阳能电站 参数辨识

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一种基于MFM的传感器优化配置方法 被引量：3

20

作者 于保华 杨世锡 周晓峰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期282-286,345,共5页

为了解决大型流程工业系统状态监测故障诊断系统的传感器优化配置问题,基于多级流模型(MFM)的传感器优化配置,在多级流模型分析的基础上,提出了一种改进的失效模式与影响分析(FMEA)方法。以故障可检测性及可分辨性作为约束函数,利用测点... 为了解决大型流程工业系统状态监测故障诊断系统的传感器优化配置问题,基于多级流模型(MFM)的传感器优化配置,在多级流模型分析的基础上,提出了一种改进的失效模式与影响分析(FMEA)方法。以故障可检测性及可分辨性作为约束函数,利用测点-故障敏感度、传感器可靠性及成本系数构造了一种新的复合优化目标函数,建立传感器优化配置模型并给出了优化算法,最后给出了电站除氧器实例。分析结果表明该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多级流模型 失效模式与影响分析 传感器优化配置 电站除氧器

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