分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法技术
Robust intermittent sensor fault detection method for high speed train with limited resolution
The invention discloses a fault detection method for high speed train robust intermittent sensor under the condition of limited resolution, which belongs to the field of signal processing. The method comprises the steps of establishing a soft sensing model step, designing a robust residual generator step, and designing a fault detection strategy step. The invention can monitor the sensor status on-line and ensure the safe and stable operation of the high-speed train, so as to meet the practical application demand of the intermittent sensor fault detection.
【技术实现步骤摘要】
分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法
本专利技术属于信号处理
，具体一种涉及分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法。
技术介绍
高速列车中包含众多传感器，且这些传感器所处工作环境恶劣，出现间歇故障的情况较为普遍，对高速列车安全运行构成了巨大的安全隐患。传感器故障检测技术可以利用各种冗余信息对传感器进行监测，是提高传感器可靠性的有效方法，获得了广泛关注。但是，现有鲁棒传感器故障检测方法严重依赖模型不确定性结构，且需要获取相应的不确定性结构及结构参数等先验信息。此外，现有方法通常仅能检测永久传感器故障，无法在分辨率受限情况下进行间歇传感器故障的检测。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法，实时在线监测传感器状态，保障高速列车平稳安全运行，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法，包括如下步骤：步骤1：建立软测量模型高速列车关键系统的状态方程如公式(1)所...
【技术保护点】
分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：建立软测量模型高速列车关键系统的状态方程如公式(1)所示：x(k+1)＝(Ac(k)+Aδ(k))x(k)+(Bc(k)+Bδ(k))u(k)+w(k), (1)；其中，
【技术特征摘要】
1.分辨率受限情况下高速列车鲁棒间歇传感器故障检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：建立软测量模型高速列车关键系统的状态方程如公式(1)所示：x(k+1)＝(Ac(k)+Aδ(k))x(k)+(Bc(k)+Bδ(k))u(k)+w(k),(1)；其中，为系统状态；为控制输入；为过程噪声；为过程参数；为过程参数不确定性；分辨率为的传感器的实际测量方程如公式(2)所示：y(k)＝(Cc(k)+Cδ(k))x(k)+v(k)+Δ(y(k))+f(k),(2)；其中，为实际测量输出(满足)；为分辨率诱导不确定性；为测量噪声；为测量参数；为测量参数不确定性；间歇传感器故障方程如公式(3)所示：其中，为间歇传感器故障；为第i个间歇故障的模式；为第i个间歇故障的发生时间；为第i个间歇故障的消失时间；Γ(·)为单位阶跃函数；根据上述状态方程和实际测量方程建立软测量模型如公式(4)所示：Y(k)＝(Cc(k)+Cδ(k))x(k)+v(k)+Δ(Y(k))+f(k),(4)；其中，为软测量输出；为软测量诱导不确定性；步骤2：设计鲁棒残差生成器步骤2.1：根据公式(5)设定状态估计器初值：步骤2.2：根据公式(6)计算系统状态均值：μx(k)＝Ac(k-1)μx(k-1)+Bc(k-1)u(k-1),(6)；步骤2.3：根据公式(7)计算系统状态二阶矩：步骤2.4：根据公式(8)、公式(9)计算中间变量：
【专利技术属性】
技术研发人员：周东华，张峻峰，何潇，卢晓，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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