基于改进生成对抗式网络的水下推进器故障检测方法技术

本发明专利技术公开一种基于改进生成对抗式网络的水下推进器故障检测方法，包括以下步骤：重构原始控制信号作为生成对抗式网络中生成器的输入信号，通过生成器输出生成转矩；估计水下推进器的电机螺旋桨转矩，将估计的螺旋桨转矩作为生成对抗式网络中鉴别器的输入序列，所述估计的螺旋桨转矩记为真实转矩；在生成对抗式网络中引入物理约束项作为生成器输出的约束项；结合鉴别器对生成转矩和真实转矩处理分析，利用生成转矩与真实转矩之间的偏差作为故障检测的指标，实现故障检测，本方案仅依赖正常数据可以实现对故障的检测，且能够避免因为在训练集中未出现的数据导致的误识别；并且包含了有关推进器的物理信息，有效提高方法的精确度和适应性。确度和适应性。确度和适应性。

【技术实现步骤摘要】
基于改进生成对抗式网络的水下推进器故障检测方法


[0001]本专利技术属于水下推进器故障检测领域，具体涉及一种基于物理引导的对抗式生成网络的水下推进器故障检测方法。

技术介绍

[0002]在国防、海洋和工业应用方面，自主水下航行器(AUV)在广泛的应用和接受度方面越来越受欢迎。AUV作为海洋探测的重要工具必须保证其在水下工作时的安全可靠。因此，故障诊断技术已成为该领域最重要的研究课题之一。目前，大多数商用AUV在水下航行时，主要利用水下推进器作为执行器，因此，推进器故障是AUV最常见的故障源之一。事实上，一旦AUV的推进系统出现故障，不仅任务无法完成，而且AUV本身也面临着丢失、损毁的危险。为避免这种情况，研究一种及时有效的故障诊断策略，有利于降低AUV损毁风险，避免故障的深度传播，对保证在复杂海洋环境下AUV的安全性和提高机动性具有重要意义。
[0003]自20世纪90年代以来，人们对推进器故障诊断进行了大量的研究。目前，对于推进器故障诊断的方法分为三大类，包括：基于解析模型的，基于数据驱动的以及基于混合方法的。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于改进生成对抗式网络的水下推进器故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、重构原始控制信号作为生成对抗式网络中生成器的输入信号，通过生成器输出生成转矩；步骤B、估计水下推进器的螺旋桨转矩，所估计的螺旋桨转矩记为真实转矩；步骤C、在生成对抗式网络中引入物理约束项作为生成器输出的约束项；步骤D、结合鉴别器对生成转矩和真实转矩进行处理分析，利用生成转矩与真实转矩之间的偏差作为故障检测的指标，实现故障检测。2.根据权利要求1所述的基于改进生成对抗式网络的水下推进器故障检测方法，其特征在于：所述步骤A中，基于变分自编码器重构控制信号，变分自编码器包括编码器和解码器，具体采用以下方式：首先将控制信号输入到编码器中提取其特征，该特征中包含输入控制信号的信息且符合高斯分布；随后将提取的特征通过解码器以恢复控制信号，实现控制信号的重构。3.根据权利要求1所述的基于改进生成对抗式网络的水下推进器故障检测方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高爽，江景涛，严天宏，何波，
申请(专利权)人：青岛澎湃海洋探索技术有限公司，
类型：发明
国别省市：