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公开(公告)号：CN114509947B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202210153511.1
申请日：2022-02-18
申请人： 淮阴工学院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明涉及故障检测技术领域，公开了一种基于鲁棒卡尔曼滤波器和评价函数阈值的质子交换膜燃料电池故障检测方法，建立了PEMFC动态电压系统模型，考虑系统的不确定性，得到系统状态方程；给出系统模型含有外部干扰和执行器故障时的一般形式；提出使用鲁棒卡尔曼滤波器为残差信号发生器，给出滤波器需要的系统初值，得到系统模型预测的输出值；将预测值与实际值相比较，生成残差序列；引入评价函数阈值故障检测方法，构造决策函数和决策规则；进行故障检测。本发明将鲁棒卡尔曼滤波器与故障检测方法相结合，实现了不确定离散时间系统的故障检测，并将其应用于质子交换膜燃料电池，检测故障准确且速度快且具有鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113534777B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110875494.8
申请日：2021-07-30
申请人： 淮阴工学院
IPC分类号： G05B23/02
摘要： 本发明公开一种针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，包括：构造二级化学反应器数学模型；考虑变时滞、干扰、非线性和故障情况，给出系统delta算子状态方程的一般表达式；设计比例—积分观测器，给出误差动态方程以及达到故障估计目标需要满足的性能指标；给出系统全局一致指数稳定的充分条件；消除系统指数稳定的充分条件中的非线性项，将充分条件转化为线性矩阵不等式，得出观测器中的参数，实现故障估计。本发明中设计的故障估计方法，对未知输入具有鲁棒性，对故障也具有较高的敏感性，能够实现对二级化学反应器系统的故障估计。
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公开(公告)号：CN113159647B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202110551144.6
申请日：2021-05-20
申请人： 淮阴工学院
摘要： 本发明公开一种基于delta算子的二级化学反应器故障估计方法，包括：构造二级化学反应器数学模型；依据Z变换方法和delta算子方法，分别给出二级化学反应器Z变换模型、delta算子模型；考虑时滞、干扰、非线性和故障情况，给出系统delta算子状态方程的一般表达式；设计比例—积分观测器，给出误差动态方程以及达到故障估计目标需要满足的性能指标；给出系统渐进稳定的充分条件；消除系统渐进稳定的充分条件中的非线性项，将充分条件转化为线性矩阵不等式，得出观测器中的参数，实现故障估计。本发明中设计的故障估计方法，对未知输入具有鲁棒性，对故障也具有较高的敏感性，能够实现对二级化学反应器系统的故障估计。
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公开(公告)号：CN116663645A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310642459.0
申请日：2023-06-01
申请人： 淮阴工学院
IPC分类号： G06N3/086 , G06N3/084 , G06F18/241 , G06F123/02
摘要： 本发明提出了一种基于Sine‑SSA‑BP的电机转子系统故障诊断方法，实现了电机转子的故障诊断。1)确定BP神经网络的结构和相关参数并进行特征提取；2)用正弦混沌映射初始化麻雀种群和位置；3)麻雀的初始位置作为BP神经网络的权值和偏差；4)用训练集的数据训练神经网络，通过前向传播得到误差值，作为麻雀个体种群的适应度值；5)根据正弦混沌映射改进的SSA算法更新麻雀位置；6)确定算法是否满足停止条件。如果满足停止条件，则输出最优权重和偏差；如果不是，返回步骤4继续执行算法；7)将得到的最优权重ω和偏差b作为Sine‑SSA‑BP模型的最终权重和偏差，利用优化后的Sine‑SSA‑BP模型进行电机转子故障诊断。仿真结果表明，优化后的BP神经网络具有更高的分类精度。
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公开(公告)号：CN112733320B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202011432512.7
申请日：2020-12-09
申请人： 淮阴工学院
摘要： 本发明涉及故障诊断技术领域，公开了一种基于delta算子的升压变换器执行器故障检测方法，建立升压变换器电路模型，构造增广向量；给出含有外部干扰和执行器故障时的一般系统模型；设计未知输入观测器，构造增广向量，得到相应的动态估计误差系统；针对动态估计误差系统，给出满足H∞性能指标的充分条件，设计故障观测器参数；根据设计的观测器，设定阈值Jth，构造残差评价函数，通过决策逻辑判断系统是否出现故障。本发明中设计的故障检测方法，使得误差动态系统满足：(1)在无故障、无干扰时，系统渐进稳定；(2)当系统存在故障和干扰时，在零初始条件下，满足一定的H∞性能指标，能够完成对升压变换器电路系统的执行器故障检测。
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公开(公告)号：CN113156812B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110121072.1
申请日：2021-01-28
申请人： 淮阴工学院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开一种基于未知输入观测器的二级化学反应器故障检测方法，根据质量守恒原理构造二级化学反应器模型；考虑时滞、干扰、不确定性和故障的情况，给出系统状态方程的一般表达式；设计未知输入观测器，给出误差动态方程；当不确定项等于零时，得到参考残差模型，给出其渐进稳定且同时具有较佳鲁棒性以及敏感性的充分条件，得出参考残差模型参数；给出系统渐进稳定的充分条件，构造增广系统，并给出其渐进稳定的充分条件，得出未知输入观测器以及实际参考残差模型参数；设计评价函数、阈值，并给出故障决策逻辑。本发明中设计的故障检测方法，对未知输入具有鲁棒性，对故障也具有较高的敏感性，能够实现对二级化学反应器系统的故障检测。
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公开(公告)号：CN112733320A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011432512.7
申请日：2020-12-09
申请人： 淮阴工学院
摘要： 本发明涉及故障诊断技术领域，公开了一种基于delta算子的升压变换器执行器故障检测方法，建立升压变换器电路模型，构造增广向量；给出含有外部干扰和执行器故障时的一般系统模型；设计未知输入观测器，构造增广向量，得到相应的动态估计误差系统；针对动态估计误差系统，给出满足H∞性能指标的充分条件，设计故障观测器参数；根据设计的观测器，设定阈值Jth，构造残差评价函数，通过决策逻辑判断系统是否出现故障。本发明中设计的故障检测方法，使得误差动态系统满足：(1)在无故障、无干扰时，系统渐进稳定；(2)当系统存在故障和干扰时，在零初始条件下，满足一定的H∞性能指标，能够完成对升压变换器电路系统的执行器故障检测。
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公开(公告)号：CN113761650B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202110932409.7
申请日：2021-08-13
申请人： 淮阴工学院
摘要： 本发明涉及故障检测技术领域，公开了一种柴电动力机车系统序贯概率比检验故障检测方法，首先构造柴电动力机车系统模型，利用delta算子将模型离散化，得到标准形式的离散状态方程；基于状态方程，给出系统模型含有外部干扰和执行器故障时的一般形式；提出使用卡尔曼滤波器为残差信号发生器，给出滤波器需要的系统初值，得到系统模型预测的输出值；将预测值与实际值相比较，生成残差序列；引入序贯概率比检验方法，构造决策函数和决策规则；根据决策函数和决策规则，利用监控系统的运行过程，进行故障检测。本发明能在线准确的实现故障的检测，把卡尔曼滤波器与序贯概率比检验相结合，对柴电动力机车系统的运行过程进行监控，误报率低且检测速度快。
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公开(公告)号：CN113189973B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202110633249.6
申请日：2021-06-07
申请人： 淮阴工学院
IPC分类号： G05B23/02
摘要： 本发明公开一种基于函数观测器的二级化学反应器执行机构故障检测方法，首先根据二级化学反应器原理构造该系统的数学模型，并将其转化为标准形式的状态方程；根据二级化学反应器的状态方程，给出其含有外部扰动和执行机构故障时的一般形式；设计函数观测器，给出误差动态方差，以及判断系统是否发生故障的决策逻辑；给出误差动态系统渐进稳定的充分条件，根据所述充分条件，得出故障检测观测器参数；根据决策逻辑，利用故障检测观测器进行二级化学反应器执行器故障检测。本发明中设计的故障检测方法，对未知输入具有鲁棒性，对故障也具有较高的敏感性，且不用计算阈值，减少了在线计算时间，能够完成对二级化学反应器系统的执行机构的故障检测。
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公开(公告)号：CN113534777A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110875494.8
申请日：2021-07-30
申请人： 淮阴工学院
IPC分类号： G05B23/02
摘要： 本发明公开一种针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，包括：构造二级化学反应器数学模型；考虑变时滞、干扰、非线性和故障情况，给出系统delta算子状态方程的一般表达式；设计比例—积分观测器，给出误差动态方程以及达到故障估计目标需要满足的性能指标；给出系统全局一致指数稳定的充分条件；消除系统指数稳定的充分条件中的非线性项，将充分条件转化为线性矩阵不等式，得出观测器中的参数，实现故障估计。本发明中设计的故障估计方法，对未知输入具有鲁棒性，对故障也具有较高的敏感性，能够实现对二级化学反应器系统的故障估计。
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