[发明专利]一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法

权利要求书

1.一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，其特征在于步骤如下： 

（1）将非线性闭环系统进行处理，使其变为标准仿射非线性系统； 

（2）利用步骤（1）获得的仿射非线性系统，获取每个输出量对应的最小对偶分布； 

（3）利用步骤（2）获得的最小对偶分布判断故障是否可检测，若可检测则进入步骤（4），否则判定故障不可检测进入步骤（9）； 

（4）对步骤（3）获得的可检测性故障，进行可检测性定量分析； 

（5）判断可检测性故障的定量分析结果是否为0，若为0则判定故障不可被检测进入步骤（9）；否则判定故障可检测进入步骤（6）； 

（6）判断是否有其他可检测故障，若有则进入步骤（7），否则判定该故障不可被隔离，进入步骤（9）； 

（7）对步骤（4）中获得的可检测性故障与其他可检测故障进行可隔离性定量分析； 

（8）判断可隔离性故障的定量分析结果是否为0，若为0则判定故障不可被隔离进入步骤（9）；否则判定故障可被隔离故障进入步骤（9）； 

（9）判断是否遍历仿射非线性系统的所有输出量，若没有则进入步骤（2），若遍历所有则进入步骤（10）； 

（10）结束。 

2.根据权利要求1所述的一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，其特征在于：所述步骤（1）获得的标准化仿射非线性系统为： 

其中：x(t)∈Rⁿ为定义在平衡点邻域上的状态变量；y(t)∈R^m为输出量；u_i∈R^l 为输入量；f_e∈R^p为故障量；q∈Rⁿ和h∈R^m为充分光滑的非线性函数，且满足q(0)=0和h(0)=0；G_i∈R^n×l、i=1,…,l和P_e∈R^n×p、e=1,…,p分别为输入和故障的光滑向量场；Rⁿ、R^m、R^l和R^p分别为在实数域内的n维、m维、l维和p维列向量，n、m、l和p为正整数；t为时间变量。 

3.根据权利要求1所述的一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，其特征在于：所述步骤（2）中的每个输出量h_i的最小对偶分布为： 

上式递推的终止条件为：存在一个正整数k^*，使得其中，Ω₀为最小对偶分布的初值；k为迭代的次数；为李导数；j=1,…,m。 

4.根据权利要求1所述的一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，其特征在于：所述步骤（3）中判断故障是否可检测的判别条件为：故障P_e不属于下述分布：该分布包含在(dh)^⊥中，且在向量场[q,G_i,P_e]中不变，写成： 

。

5.根据权利要求1所述的一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，其特征在于：所述步骤（4）中进行可检测性定量分析的计算公式为： 

其中：||·||₂表示向量的二阶范数；max(P_e)表示||P_e||₂中范数最大的数值，e=1,…,p； 

所述步骤（7）中进行可隔离性定量分析的计算公式为： 

e1，e2＝1，…，p且e1≠e2 。