故障检测技术在国内外研究现状和发展趋势

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随着近百年来自动化技术的日益成熟，故障检测技术应运而生，随着现代控制理论，数字信号处理，人工智能等理论的飞速发展，为工业复杂问题的解决铺平了道路。正是在技术发展和提高产品经济利益的推动下，工业过程故障检测系统得到快速发展。大到影响国家运营的各大行业，小到家庭生活，各个方面都有它的身影。在国际上，随着技术的进步，故障检测技术这一生产过程中必不可少的部分是不可或缺的，20世纪末国际上会定期召开关于故障检测方面研究性会议，共同探讨如何在工业中引入以及优化故障检测，国际科学家是走在科技最前端的一批人，开始着手研究过程故障检测，这表明故障检测在将来将会成为工业中必不可少的一部分；在国内，随着改革开放政策的实施，为了吸引外资，引进技术，提高国家总产值，在科学技术方面，为了顺应国际的潮流，以及加紧提高人民的生活水平，国内相关学会也不示弱，成立了相关的部门，定期召开会议，为我国在工业生产方面作出了指导性的作用。69577

1.故障检测技术的发展史

随着工业的不断发展，故障检测技术也被提上日程。1971年Beard发表的论文以及Mehra和Peschon发表在Automatica的论文是基于解析冗余的故障检测技术的起源[2]。

2.故障检测技术的研究现状

（1）传统故障检测技术

在刚开始研究得出的故障检测技术时，存在一定的缺陷是在所难免的。在生产环境中，由于机器所面对的是一个复杂的系统，由于在样本采样的过程中，我们很难得到我们所采集的数据样本之间有着怎样的联系，因此再建立一定的系统的数学模型。在建立模型的过程中我们会发现，系统的数学模型要么不存在要么建立起来太过复杂，存在着噪音干扰，并且具非线等特征，这使得系统很难得到较为准确结果。因此传统的故障检测技术也存在着一定的缺陷，在世纪复杂的系统中是无法发挥其作用的。需要进一步的研究得到更加准确的方法，从而能解决复杂系统下出现的众多问题。

然而科技的进一步发展，有缺陷就必须再研究发展技术，因此人工智能映入人们的眼帘。人工智能从传统的检测技术发展而来，必定会在故障检测方面更加全面，更适应复杂的工业生产环境。

（2）智能故障检测技术

随着人工智能的引入，神经网络，专家系统等最近几年才出现的科技热词走进了故障检测技术中。论文网

首先说第一种，基于符号推理方法比如说我们比较熟悉的专家系统，它是利用计算机对人类逻辑思维模式进行模拟的。专家系统具有许多优点，比如说它的条理很清晰，便于用户理解，另外还方便使用者学习等。但专家系统也有一些不足之处，例如对于复杂的检测对象，因为搜索的空间大，速度慢，这些原因使得在线检测不容易实现。

神经网络是基于数值计算的智能检测方法的一种，它已经成为是当今智能检测的一个主要研究范畴了。它是利用认识然后对人类的经验思维模式进行模拟的。其与专家系统相比，它也存在着一定的优点，如：有规范的内部的知识来表示相应的格式，实现了知识的自动获取，自适应能力强等。

但也存在一定的不足之处，例如由于神经网络只是从已采集了的数据样本中发现故障然后的出一套解决问题的方法，而不是实时的解决系统中出现的故障，却是就现成的出现的问题做出解决。由于不是实时的解决问题，因此在解决后来出现的故障时，方法不对就不能解决故障了。为了解决这一问题，科学家们又提出了模糊逻辑这一思想，通过将两者相结合来解决故障，这一思想已经成为现在研究这样方面的热门话题了。