● 摘要
本文建立了一套针对光电平台伺服控制和成像系统进行故障诊断与预测的健康管理平台。论文分别以伺服控制系统和成像系统为研究对象，建立了伺服控制系统的闭环仿真模型，并采用基于模型和数据的故障诊断预测算法实现了系统级的健康管理功能，研究了图像噪声的计算方法，并搭建了系统的仿真管理平台。
论文首先从伺服控制系统出发，对伺服控制系统结构进行了深入了解并对其进行了FMECA分析得出系统常见的故障类型与演化规律，然后利用Simulink搭建了系统的仿真模型作为算法的数据源。
算法理论方面，本文提出了基于扩展卡尔曼滤波的故障诊断算法，通过辨识系统参数达到故障诊断的目的，与二次指数平滑预测相结合实现对系统参数变化趋势做出预测。研究了粒子滤波的故障诊断预测算法，通过牛顿运动学方程对三相电流的不对称性进行建模，利用粒子滤波方法对模型进行更新。最后利用LS-SVM对全伺服控制系统进行了故障诊断。
论文还针对光电平台另一核心子系统探测器成像系统的故障诊断方法进行初步探索，为了克服其缺乏内置传感器而无法直接检测的困难，论文提出了通过对图像质量的评估来确定成像系统的健康状态的方法。论文选取了图像噪声为图像质量评价指标，因此论文针对图像噪声的计算方法进行了详细研究。
目前仿真健康管理平台算法运行稳定，故障检测及预测效果明显，软件功能完善，扩展性及可移植性强。