1.一种气动调节阀鲁棒故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、过程信号的采集：

在气动调节阀螺盖上方和气室供气孔处分别安装位移传感器和压力传感器，给定电流输入信号，通过位移传感器和压力传感器采集阀门运行过程的气室压力P(t)和阀杆位移d(t)，并通过串口通信发送给上位机保存，t表示采样时间；

步骤B、故障特征的提取：

步骤B.1、对气室压力P(t)进行K层VMD分解，得到一系列变分模态分量μk；

步骤B.2、按照下式计算各变分模态分量μk和气室压力P(t)之间的相关系数r：其中，r表示相关系数，Cov(P(t),μk)表示P(t)和μk的协方差，Var(P(t))和Var(μk)分别表示P(t)和μk的方差；

步骤B.3、给定相关系数阈值r0，选取相关系数r＞r0的变分模态分量μk相加，构成新气室压力P0(t)；

步骤B.4、设置尺度因子s，按照下式构建均值粗粒化序列其中，N表示P0(t)的采样点数；

步骤B.5、设定嵌入维数m和相似容限rEn，对步骤B.4中获得的 个粗粒化序列求样本熵，并将样本熵作为尺度因子s的函数，由此得到多尺度熵：MSE(s)＝SampEn(P0(t),m,rEn)其中，MSE(s)表示多尺度熵，SmapEn(P0(t),m,rEn)表示新气室压力信号的样本熵；

SmapEn(P0(t),m,rEn)的计算过程具体如下：步骤B.5.1、根据新气室压力P0(t)＝{p1,p2,…,pN}，构建嵌入m维的矢量Pi：Pi＝[xi,xi+1,…,xi+m‑1],i＝1,2,…,N‑m+1；

步骤B.5.2、定义d[a,b]表示矢量元素a和b的最大距离，统计d[Pi,Pj]小于rEn的数目n0，定义n0与d[Pi,Pj]数目的比值 为：m

其中，N‑m是d[Pi,Pj]的总元素数量，计算 的均值为C (rEn)；

m+1

步骤B.5.3、令嵌入维数m加1，按照步骤B.5.1‑B.5.2得到C (rEn)，该尺度下的样本熵按照下式计算：其中，SampEn表示样本熵；

步骤B.6、将阀门各开度下重构压力信号的多尺度熵和零开度下位移d0(t)的均值构成故障特征向量x＝[MSE(s),mean(d0(t))]，其中，x表示故障特征向量，mean(d0(t))表示零开度下阀杆位移的均值；

步骤C、故障分类器的学习：

提取完故障特征向量x后，为每个样本贴上标签；贴完标签后，学习故障分类器，采用鲁棒随机向量函数链接网络RRVFLN作为故障分类器进行训练，获得故障分类器参数：输出权值矩阵β和误差调节因子 学习好的故障分类器模型为：其中，f(x)表示分类器模型输出，x表示故障特征向量，h(·)为故障分类器的隐含层输出，β表示故障分类器的输出权重矩阵，表示误差调节因子；

步骤D、故障诊断：

首先，采集待测阀门运行过程的气室压力P'(t)和阀杆位移d'(t)，提取故障特征向量x'；然后，将提取的故障特征向量输入到步骤C中学习好的故障分类器，按照得到待测阀门各故障的置信度向量f(x')；最后，按照下式求得待测阀门的故障标签t0：

t0＝arg max{f(x')}

其中，t0表示故障标签；

步骤C中故障分类器训练方法：

步骤C.1、由步骤B得到故障特征向量x，为样本加上标签，并转换为向量形式，将采集的样本及其标签构成训练样本集{X,T}，通过训练集训练故障分类器，其中，X表示所有样本特征向量的集合，T表示标签矩阵；

故障分类器是在鲁棒随机向量函数链接网络RRVFLN的基础上，结合结构风险最小化和经验风险最小化技术，构造一个新的同时最小化建模误差方差和均值的目标函数：其中，LRRVFLN表示代价函数，E表示建模误差，表示建模误差调节因子，T表示标签矩阵，C和γ表示惩罚参数，1表示元素全是1的列向量， 表示建模误差调节因子的F范数，H表示隐含层输出矩阵；

令 Θ表示改写后的建模误差，则目标函数

重新写为：

将上式写成无约束的拉格朗日方程：

其中，tr(·)表示矩阵的迹，Λ是拉格朗日乘子矩阵；

求解上式可得：

进而求得模型参数β和 获得故障分类器的输出表达式：步骤C.2、随机选取输入权重aj和偏置bj，选取激活函数h(·)为sigmoid函数，计算故障特征向量x隐含层的输出，并构造隐含层整体输出矩阵H：其中，L为隐含层节点个数，P表示输入神经元个数；

‑20 0 20 ‑20 0 40

步骤C.3、在{2 ,…2 ,…,2 }中选取惩罚参数λ，在{2 ,…2 ,…,2 }中选取惩罚参数C，通过交叉验证方法选择最佳参数；构造新的隐含层输出矩阵 按照求得参数 根据 求得输出权值β和误差调节因子 进而得到故障分类器模型

2.根据权利要求1所述气动调节阀鲁棒故障诊断方法，其特征在于：气动调节阀的运行状态有C种，包括C‑1种故障状态及1种正常状态；每种状态采集到的气室压力和阀杆位移数据作为一个原始样本，通过不同故障强度采集到同一状态不同的样本；每种状态采集Num个样本，样本总数N1＝Num*6。

3.根据权利要求2所述气动调节阀鲁棒故障诊断方法，其特征在于：步骤C中标签为1‑

6，1‑6分别代表无故障、漏气故障、摩擦力增大故障、弹簧刚性减弱故障、阀座异物故障和阀芯磨损故障。

4.根据权利要求3所述气动调节阀鲁棒故障诊断方法，其特征在于：步骤A中给定电流输入信号大小为4‑20mA。