[發明專利]一種適用于仿射非線性系統的故障可診斷性分析方法

有效

• 申請號: 201310718995.0
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103699119A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王大軼;李文博;劉成瑞;邢琰;何英姿;劉文靜
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種適用于仿射非線性系統的故障可診斷性分析方法，其特征在于步驟如下：?

（1）將非線性閉環系統進行處理，使其變為標準仿射非線性系統；?

（2）利用步驟（1）獲得的仿射非線性系統，獲取每個輸出量對應的最小對偶分布；?

（3）利用步驟（2）獲得的最小對偶分布判斷故障是否可檢測，若可檢測則進入步驟（4），否則判定故障不可檢測進入步驟（9）；?

（4）對步驟（3）獲得的可檢測性故障，進行可檢測性定量分析；?

（5）判斷可檢測性故障的定量分析結果是否為0，若為0則判定故障不可被檢測進入步驟（9）；否則判定故障可檢測進入步驟（6）；?

（6）判斷是否有其他可檢測故障，若有則進入步驟（7），否則判定該故障不可被隔離，進入步驟（9）；?

（7）對步驟（4）中獲得的可檢測性故障與其他可檢測故障進行可隔離性定量分析；?

（8）判斷可隔離性故障的定量分析結果是否為0，若為0則判定故障不可被隔離進入步驟（9）；否則判定故障可被隔離故障進入步驟（9）；?

（9）判斷是否遍歷仿射非線性系統的所有輸出量，若沒有則進入步驟（2），若遍歷所有則進入步驟（10）；?

（10）結束。?

2.根據權利要求1所述的一種適用于仿射非線性系統的故障可診斷性分析方法，其特征在于：所述步驟（1）獲得的標準化仿射非線性系統為：?

其中：x(t)∈Rⁿ為定義在平衡點鄰域上的狀態變量；y(t)∈R^m為輸出量；u_i∈R^l?為輸入量；f_e∈R^p為故障量；q∈Rⁿ和h∈R^m為充分光滑的非線性函數，且滿足q(0)=0和h(0)=0；G_i∈R^n×l、i=1,…,l和P_e∈R^n×p、e=1,…,p分別為輸入和故障的光滑向量場；Rⁿ、R^m、R^l和R^p分別為在實數域內的n維、m維、l維和p維列向量，n、m、l和p為正整數；t為時間變量。?

3.根據權利要求1所述的一種適用于仿射非線性系統的故障可診斷性分析方法，其特征在于：所述步驟（2）中的每個輸出量h_i的最小對偶分布為：?

上式遞推的終止條件為：存在一個正整數k^*，使得其中，Ω₀為最小對偶分布的初值；k為迭代的次數；為李導數；j=1,…,m。?

4.根據權利要求1所述的一種適用于仿射非線性系統的故障可診斷性分析方法，其特征在于：所述步驟（3）中判斷故障是否可檢測的判別條件為：故障P_e不屬于下述分布：該分布包含在(dh)^⊥中，且在向量場[q,G_i,P_e]中不變，寫成：?

。

5.根據權利要求1所述的一種適用于仿射非線性系統的故障可診斷性分析方法，其特征在于：所述步驟（4）中進行可檢測性定量分析的計算公式為：?

其中：||·||₂表示向量的二階范數；max(P_e)表示||P_e||₂中范數最大的數值，e=1,…,p；?

所述步驟（7）中進行可隔離性定量分析的計算公式為：?

e1，e2＝1，…，p且e1≠e2?。