[發明專利]一種基于加權灰色關聯度分析的故障診斷評估方法

在審

• 申請號: 202010159261.3
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111382943A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 韓渭辛;許斌;楊婷;范泉涌;賈坤浩
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種基于加權灰色關聯度分析的故障診斷評估方法，采用了加權灰色關聯度評估方法，基于各種故障診斷方法的診斷結果，統計診斷指標，采用熵權法獲得權重，借用信息論中熵的概念，反映了有效信息的多寡，提高了綜合評價的客觀性；進一步用灰色關聯度方法來得到各種待評估診斷方法的最優接近度，定量呈現出各種方法的優劣，增強了評估結果的準確性。

技術領域

本發明涉及故障診斷領域的故障診斷方案的評估方法，具體涉及一種基于加權灰色關聯度分析的故障診斷評估方法。

背景技術

對于一個具體的動態系統,采用不同的故障診斷方法構成的故障診斷系統其性能必然各異,診斷能力也有差異，應該對不同診斷方法的診斷性能做出定量或定性的評估。從哪些方面對故障診斷方法進行評估,評估的標準是什么,是在研究故障診斷和系統可靠性分析問題時應該給予足夠重視的問題。這不僅可以對不同的故障診斷方法做出比較,還可以幫助設計出性能更好的故障診斷方法,是故障診斷和系統設計研究的一個重要方向。目前故障診斷方法的在國內外已經取得了豐富的研究成果，但針對故障診斷方法評估技術的研究相對較少，仍處于探索階段。

在實際的工程設計中,首先要正確分析工況條件以及最終的性能要求,針對不同的應用領域和具體的問題,明晰哪些性能是主要的,哪些是次要的,然后對眾多的故障診斷方法進行分析,經過適當的權衡和取舍,提出恰如其分的要求,最終選定最佳的解決方案。本發明提供的方法能夠對多種故障診斷方案做出評估，可以定量評估故障診斷方案優劣，從而可以大幅改善評估機制體系。

發明內容

要解決的技術問題

目前存在的故障診斷評估技術大多是針對某一類故障診斷方法，適應性和應用范圍有限，并且缺乏定量評估。本發明通過對多項故障診斷指標進行加權灰色關聯度分析，能夠給出描述故障診斷能力的定量指標，確保了診斷評估結果的準確性和客觀性。此外，本發明結合測試類通用故障診斷指標，適用于多種故障診斷方法，也適用于多類系統，保證了診斷評估的適應性。這些創新性方法可以幫助我們在多種待評估故障診斷方法中選擇到最適合動態系統的解決方案。

技術方案

一種基于加權灰色關聯度分析的故障診斷評估方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：針對每一種故障診斷方案，在測試仿真系統中注入故障，得到故障診斷結果；分析測試仿真數據，計算每種診斷方案下的指標；

步驟2：基于診斷指標構造評估指標矩陣，并對矩陣進行規范化處理，并用熵權法進行權值計算；

1)對評估指標矩陣進行規范化處理

根據指標類型選擇規范性處理方法：

越大越優型指標：

其中，x(i,j)是第j個待評估對象在第i個評估指標下的指標值，若x_max(i)＝x_min(i)，則r(i,j)＝1；

越小越優型指標：

其中，若x_max(i)＝x_min(i)，則r(i,j)＝1；

定型指標越接近某一標準值越優：

以上述計算的r(i,j)值作為元素可得規范化指標值矩陣R＝(r_ij)_m×n；

2)采用熵權法對處理后的規范化矩陣進行權重值求取

根據熵權法理論，由下式計算得到第i項指標的熵值，