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专利号: 2018100811809
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.考虑事件驱动及输出饱和的动车组鲁棒滤波故障检测方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1:建立考虑输出饱和的动车组状态空间模型,并设计触发策略;

建立考虑输出饱和的动车组状态空间模型:其中, 为系统状态, 为控制输入, 为测量输出; 为过程噪声, 为测量噪声; 为过程参数,为测量参数; 为过程参数不确定性, 为测量参数不确定性; 为执行器故障; 为饱和系数, 为饱和函数;

上述随机变量满足下列条件:初始系统状态x(0)的均值为 协方差为P0,二阶矩为Σ0;噪声w(k),v(k)的均值为零,协方差分别为Σw(k),Σv(k);参数不确定性Aδ(k),Bδ(k),Cδ(k)的均值为零,协方差分别为Λ(k)的均值为Λc(k),二阶矩为ΣΛ(k);

饱和系数Λ(k)具体形式如下:其中,第i个分量λi(k)服从下述伯努利分布:给定向量 饱和函数g(·)具体形式如下:其中, 为符号函数, 为饱和边界;

设计触发策略:

当前k时刻的第i个传感器的测量值满足下述触发条件时才会被传输:||yi(k)-yi(k-l)||2>δi,        (5);

其中,yi(k-l)为之前传输的第i个传感器的测量值, 为触发阈值;令kt,1,kt,2,…为触发时刻序列,则实际传输的测量值为步骤2:设计事件驱动的鲁棒滤波器,具体包括如下步骤:步骤2.1:离线设计滤波器增益,具体包括如下步骤:步骤2.1.1:设定滤波器初值步骤2.1.2:计算中间变量步骤2.1.3:计算一步预测状态估计误差协方差上界步骤2.1.4:计算滤波器增益步骤2.1.5:计算状态估计误差协方差上界步骤2.2:在线计算状态估计值,具体包括如下步骤:步骤2.2.1:设定状态估计初值步骤2.2.2:计算一步状态预测值步骤2.2.3:计算新息

步骤2.2.4:计算状态估计值步骤3:设计故障检测策略,具体包括如下步骤:步骤3.1:计算残差

步骤3.2:计算故障检测统计量步骤3.3:计算残差二阶矩上界步骤3.4:计算故障检测阈值步骤3.5:设定故障检测逻辑若故障检测统计量小于等于所述故障检测阈值,即TD(k)≤JD(k)时,则系统正常;

若故障检测统计量大于所述故障检测阈值,即TD(k)>JD(k)时,则系统故障。