【技术实现步骤摘要】
基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法
本专利技术涉及水下机器人推进器状态监测方法，具体涉及一种基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法。
技术介绍
随着人们对海洋资源开发和利用力度的加大，水下机器人相关
得到了迅速的发展，推进器作为水下机器人的核心部件，对水下机器人正常工作起着关键性的作用，所以，对水下机器人推进器的相关研究应运而生。其中，较为重要的是水下机器人推进器状态监测技术。通过监测水下机器人推进器，实时的反映各个推进器的工作状态，进而保证水下机器人能顺利完成作业并回收。所以，对水下机器人推进器的状态监测至关重要。中国专利201710185935.5公开了一种基于模糊支持向量域描述的水下机器人状态监测方法，以推进器正常工作时的故障样本作为目标样本，并在目标样本中引入故障样本模糊隶属度系数，训练超球，建立状态监测模型，然后，以推进器运行状态待测时的故障样本作为待测样本，并在待测样本中引入模糊隶属度系数，将待测样本带入监测模型，监测水下机器人推进器运行状态。该专利不仅能够判断推进器是否发生故障，而且能...
【技术保护点】
1.一种基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)从水下机器人监测信号中提取推进器故障特征x
【技术特征摘要】
1.一种基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从水下机器人监测信号中提取推进器故障特征x1,x2,…,xN，故障特征构成故障样本，X＝[x1x2…xN]，获得M种故障级别的故障样本，故障等级分别为I、II、III、…、M，对应的故障程度分别为λI、λII、λIII、…、λM，并将其分为训练样本与测试样本；
(2)计算不同故障等级故障样本第一特征x1的最大值、平均值和最小值；
(3)以故障等级I对应的训练样本作为目标样本，以其余故障等级对应的训练样本作为非目标样本，建立模糊隶属度函数；
(4)根据模糊隶属度函数S(X)计算所有训练样本的模糊隶属度系数sIi，根据目标样本及其模糊隶属度系数sI1训练超球模型I，得到球心CI和半径RI，计算非目标样本到球心CI的广义距离DIi，根据非目标样本的广义距离DIi计算监测系数，计算故障等级I～M对应的训练样本监测系数的平均值εI1A～εIMA，建立监测系数和故障程度的映射函数，即得到以故障等级I对应的训练样本为目标样本建立的单核辨识模型I；
(5)依次以故障等级II，III，IV，…，M对应的训练样本为目标样本，建立模糊隶属度函数，根据步骤(4)得到分别以故障等级II，III，IV，…，M对应的训练样本为目标样本建立的单核辨识模型II，III，IV，…，M，多个单核辨识模型I～M共同构成一个多核辨识模型；
(6)建立测试样本XU＝[xU1xU2…xUN]，测试样本故障程度为λU，将测试样本模糊隶属度系数siU以及超球模型I～M中的模糊隶属度系数sij都设置为零，计算测试样本到超球模型I～M的广义距离DiU，根据获得的广义距离DiU和与对应超球模型的半径的比值确定测试样本故障程度为λU＝λi；
(7)根据测试样本第一特征xU1确定故障程度区间；
(8)在故障程度区间内，将测试样本第一特征xU1带入相应模糊隶属度函数S(X)计算测试样本的模糊隶属度系数siU，计算测试样本到超球模型I～M的监测系数εIU,εIIU,…,εM，将监测系数带入相应的单核辨识模型I～M，得到多个故障程度辨识结果λIU,λIIU,…,λMU，求取λIU～λMU的平均值得到最终辨识结果。
2.根据权利要求1所述的基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法，其特征在于，所述步骤(1)中第一特征x1是对故障程度最敏感的故障特征，故障等级I对应的是推进器正常工作。
3.根据权利要求1所述的基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法，其特征在于，所述步骤(2)中故障等级I，故障样本第一特征xI1的最大值为xI1H，最小值为xI1L，平均值为xI1A；故障等级II，故障样本第一特征xII1的最大值为xII1H，最小值为xII1L，平均值为xII1A；……；故障等级M，故障样本第一特征xM1的最大值为xM1H，最小值为xM1L，平均值为xM1A。
4.根据权利要求1所述的基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法，其特征在于，所述步骤(3)中建立模糊隶属度函数如下：
其中，L＝xI1H，H＝xM1L。
5.根据权利要求1所述的基于多核模型的水下机器人推进器状态监测方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：
基于目标样本及其模糊隶属度系数sI1训练超球模型I，得到球心CI和半径RI，计...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷宝吉，周佳惠，唐文献，苏世杰，张建，朱华伦，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。