[發(fā)明專利]部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)的故障診斷方法

在審

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• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114167836A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許繆錕;許安鴻;田曉杰;孫延順;劉久富;汪恒宇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發(fā)明公開了一種部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)的故障診斷方法，步驟S1：啟動過程的重要環(huán)節(jié)對應(yīng)為可觀變遷和不可觀變遷，標(biāo)定各變遷觸發(fā)區(qū)間，建立部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)模型；步驟S2：轉(zhuǎn)化為狀態(tài)類圖并修正變遷觸發(fā)時間區(qū)間；步驟S3：根據(jù)檢測時間點，遍歷所有滿足可觀變遷觸發(fā)時間和序列信息的路徑，判斷系統(tǒng)是否可以在一定時間內(nèi)可診斷；步驟S4：對雙組元推進(jìn)系統(tǒng)啟動過程建立部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)模型，結(jié)合系統(tǒng)工作過程中各執(zhí)行機構(gòu)可觀測狀態(tài)，對系統(tǒng)不可觀部分進(jìn)行τ時間可診斷性判斷。本方法利用可觀變遷序列分類，推出變遷序列，計算故障發(fā)生后的時間關(guān)系，判斷系統(tǒng)故障是否在τ個時間單位內(nèi)可診斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)的故障診斷方法。

背景技術(shù)

航天器故障診斷具有實際故障數(shù)據(jù)獲取困難，診斷的歷史經(jīng)驗不足，知識獲取存在瓶頸等問題，對可靠性、準(zhǔn)確性和診斷效率提出了更高的要求。國外診斷系統(tǒng)一般采用基于定性模型和多信號建模的診斷方法，根據(jù)系統(tǒng)組件之間的連接關(guān)系(或參數(shù)依賴關(guān)系)建立故障診斷模型，根據(jù)系統(tǒng)模型和系統(tǒng)輸入，通過定性推理技術(shù)推導(dǎo)出系統(tǒng)正常情況下的預(yù)期狀態(tài)并與實際輸出相比較，從而判斷系統(tǒng)是否存在故障。這種方法的優(yōu)點是實時性較好，能識別某些未預(yù)知故障等，缺點是分辨率低，對潛在的早期故障診斷能力不足。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種基于時間的部分可觀時間Petri網(wǎng)故障τ可診斷性的方法，利用可觀變遷序列分類，推出變遷序列，計算故障發(fā)生后的時間關(guān)系，判斷系統(tǒng)故障是否在τ個時間單位內(nèi)可診斷。

技術(shù)方案：部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)的故障診斷方法，包括如下步驟：

步驟S1：啟動過程的重要環(huán)節(jié)對應(yīng)為可觀變遷和不可觀變遷，標(biāo)定各變遷觸發(fā)區(qū)間，建立部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)模型；

步驟S2：轉(zhuǎn)化為狀態(tài)類圖并修正變遷觸發(fā)時間區(qū)間；

步驟S3：根據(jù)檢測時間點，遍歷所有滿足可觀變遷觸發(fā)時間和序列信息的路徑，判斷系統(tǒng)是否可以在一定時間內(nèi)可診斷；

步驟S4：對雙組元推進(jìn)系統(tǒng)啟動過程建立部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)模型，結(jié)合系統(tǒng)工作過程中各執(zhí)行機構(gòu)可觀測狀態(tài)，對系統(tǒng)不可觀部分進(jìn)行τ時間可診斷性判斷。

有益效果：由于雙組元推進(jìn)系統(tǒng)啟動過程中變化復(fù)雜且不能直接獲取部分關(guān)鍵位置信息，所以利用可觀變遷序列和變遷觸發(fā)時間重構(gòu)故障事件的發(fā)生，結(jié)合整數(shù)線性規(guī)劃問題，提出基于部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)的τ時間可診斷性方法，能夠大大提升雙組元推進(jìn)系統(tǒng)啟動過程故障診斷過程中的效率以及對故障診斷的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為實施例中推進(jìn)系統(tǒng)Petri網(wǎng)模型。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。

一種部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)的故障診斷方法，包括如下步驟：

步驟S1：啟動過程的重要環(huán)節(jié)對應(yīng)為可觀變遷和不可觀變遷，標(biāo)定各變遷觸發(fā)區(qū)間，建立部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)模型；

步驟S2：轉(zhuǎn)化為狀態(tài)類圖并修正變遷觸發(fā)時間區(qū)間；

步驟S3：根據(jù)檢測時間點，遍歷所有滿足可觀變遷觸發(fā)時間和序列信息的路徑，判斷系統(tǒng)是否可以在一定時間內(nèi)可診斷；

步驟S4：對雙組元推進(jìn)系統(tǒng)啟動過程建立部分可觀標(biāo)簽時間Petri網(wǎng)模型，結(jié)合系統(tǒng)工作過程中各執(zhí)行機構(gòu)可觀測狀態(tài)，對系統(tǒng)不可觀部分進(jìn)行τ時間可診斷性判斷。

下面結(jié)合案例對本方法進(jìn)行具體描述。

1、基于MSCG的狀態(tài)估計算法。