[发明专利]一种基于多源信息融合的列车制动故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于多源信息融合的列车制动故障诊断方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、对列车制动过程进行受力分析，包括列车空气制动力B、列车运行基本阻力R₁(v)、列车运行附加阻力R₂(v,x)，建立列车非线性制动状态空间模型；

步骤2、构建基于联邦卡尔曼的列车多源制动监测数据融合滤波，得到多源测量信息融合结果；

步骤3、选取递归最大期望辨识算法对数据融合结果分析，首先构造融合数据的条件数学期望，然后选取梯度下降法对所构建的数学期望进行优化，得到制动盘摩擦系数的辨识结果，进而给出诊断结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的列车制动故障诊断方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、列车空气制动力B表示为：

其中，d为制动缸直径，r为制动盘摩擦半径，R_c为车辆车轮直径，N为车辆闸片总数，P为制动缸空气压力，η为基础制动装置计算传动效率，γ为制动倍率，μ_A是列车制动盘的摩擦系数；

步骤1.2、列车运行基本阻力R₁(v)表示为：

R₁(v)＝M×(c₀+c₁v+c₂v²)×g×10^-3

其中，M为定员质量，c₀为滚动阻力系数，c₁为其它机械阻力系数，c₂为空气阻力系数，v为列车制动速度，g为重力加速度；

步骤1.3、列车运行附加阻力R₂(v,x)表示为：

R₂(v,x)＝R_r(x)+R_c(x)+R_t(x)

式中，R_r(x)为坡道附加阻力，R_c(x)为曲线附加阻力，R_t(x)为隧道附加阻力；

步骤1.4、建立列车非线性制动状态空间模型为：

y_t＝v_t+1+e_t

式中，v_t和v_t+1分别为t和t+1时刻的速度状态值，y_t为t时刻的速度测量值，T为列车采样时间，B为列车空气制动力，R₁(v)为列车运行基本阻力，R₂(v,x)为列车运行附加阻力，M为车辆定员质量，w_t为线路情况等因素对列车速度的随机干扰，e_t用来表征测量误差。