[发明专利]一种基于DM分解的闭环系统测点优化配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种闭环系统测点优化配置方法，尤其涉及一种基于DM分解的闭环系统测点优化配置方法，属于故障诊断领域。

背景技术

卫星控制系统在轨故障应对能力除了依赖于有效的故障诊断方法外，还跟用于故障诊断的测量信息的数量与质量密切相关。而测量信息的数量与质量取决于系统设计阶段配置的测点，但目前以可诊断性为目标的测点优化配置相关文献非常少。目前，在卫星控制系统设计中，测点配置过程中虽然也考虑了部分故障诊断的需求，但只是凭经验，通过逐个分析故障来添加测点，尚未从全局出发通过分析各测点之间的冗余关系而给出涵盖所有故障的最优测点。

文献(1.Erik Frisk，Mattias Krysander and Jan Aslund.Sensor placement for fault isolation in linear differential-algebraic systems，Automatica，2009，45∶364-371.2.Mattias Krasander and Erik Frisk.Sensor placement for fault diagnosis，IEEE Transactions on Systems，Man，and Cybernetics-Part a：systems and humans，2008，38(6)：1398-1410.)中公开了利用DM分解技术进行测点优化配置的方法，不足之处在于所给出的方法只适用于开环系统，尚未涉及系统具有反馈环的情况，对于本发明所给出的基于DM分解的闭环系统测点优化配置方法，目前没有公开的具有完整意义的方法。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于DM分解的闭环系统测点优化配置方法，保证在满足资源约束的情况下检测和分离尽可能多的故障，为卫星控制系统可诊断性设计提供依据。

本发明的技术解决方案是：一种基于DM分解的闭环系统测点优化配置方法，步骤如下：

(1)建立闭环系统的定量模型，给出变量与变量、故障与变量之间的解析关系，闭环系统定量模型采用如下形式表示：

e₁∶x₁＝g₁(x₁，x₂，…，x_n)+h₁(f₁，f₂，…，f_m)

e₂∶x₂＝g₂(x₁，x₂，…，x_n)+h₂(f₁，f₂，…，f_m)

   .           .                  .

   .           .                  .

   .           .                  .

e_k∶x_k＝g_k(x₁，x₂，…，x_n)+h_k(f₁，f₂，…，f_m)

其中e_i表示闭环系统定量模型中第i个等式，g_i(x₁，x₂，…，x_n)表示变量x₁，x₂，…，x_n与变量x_i之间的关系，h_i(f₁，f₂，…，f_m)表示故障f₁，f₂，…，f_m与变量x_i之间的关系，i＝(1，2，......k)，n为变量个数，m为故障个数；