[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

摘要

本发明公开了一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，通过数学变换可将考虑摩擦等非线性因素的闭环控制系统转化为一类仿射非线性系统。针对该类系统，基于微分几何理论，给出了故障可诊断性（包括可检测性和可隔离性）的定义和判据；分别针对故障可检测性和可隔离性设计了两种量化指标；根据上述指标，通过控制系统的数学模型和输出/输出量的分布情况，实现了非线性闭环系统的故障可诊断性分析。本发明在不依赖任何故障诊断算法的情况下，能够将非线性控制系统的故障诊断提前到设计阶段，并为故障诊断算法的设计提供理论依据。

主权项

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。