[发明专利]应用于南极大口径望远镜控制系统的故障诊断方法

摘要

应用于南极大口径望远镜控制系统的故障诊断方法：(1).根据望远镜控制系统的参数利用Matlab中的Simulink仿真工具建立简化数学模型；(2).对控制系统分别注入不同类型的故障，为后期训练神经网络提供充足的不同类型故障的数据；(3).在控制系统不同故障状态下分别采集上述的执行器输出和传感器输出的数据；(4).根据输入的样本特征和输出的样本特征选取输入层，隐含层，输出层的个数；对BP神经网络进行训练，并通过检验样本数据验证神经网络的检验结果。本发明能够准确诊断出南极望远镜的故障，为后期的故障解决的方案提供充足的依据，提高系统的稳定性，本方法实现简单，有较好的应用价值。

主权项

1.一种应用于南极大口径望远镜控制系统的故障诊断方法，其特征在于，步骤如下：(1).根据望远镜控制系统的参数，利用Matlab中的Simulink仿真工具建立简化数学模型；(2).由于是仿真实验，因此需对控制系统分别注入不同类型的故障，为后期训练神经网络提供充足的不同类型故障的数据；(3).在控制系统不同故障状态下，分别采集执行器输出和传感器输出的数据；(4).根据输入的样本特征和输出的样本特征选取输入层，隐含层，输出层的个数；对BP神经网络进行训练，并通过检验样本数据验证神经网络的检验结果；所述步骤(2)中给控制系统注入不同类型的故障，其中包括望远镜执行器恒偏差故障：即望远镜执行器的输出值与正常情况下的输出值存在固定的偏差；执行器恒偏差的表达式为：uiout(t)＝uiin(t)+△i  (1)其中，△i为常数，i＝1,2,3…,m；望远镜执行器恒增益故障：即望远镜执行器的输出以一定的速率偏离其正常的输出值；执行器恒增益的表达式为：uiout(t)＝αiuiin(t)  (2)其中，αi为执行器恒增益变化的比例系数；望远镜执行器卡死故障：即执行器输出一直处于一个固定值；执行器卡死表达式为：uiout(t)＝γi  (3)其中，γi为常数；望远镜传感器恒偏差故障：即望远镜传感器的输出信号与正常情况下的输出信号存在固定的偏差；传感器恒偏差的表达式为：yiout(t)＝yiin(t)+△i  (4)其中△i为常数，i＝1,2,3…,n；望远镜传感器恒增益故障：即望远镜传感器的输出信号以一定的速率偏离其正常的输出值；传感器恒增益的表达式为：yiout(t)＝βiyiin(t)  (5)其中，βi为传感器恒增益变化的比例系数；望远镜传感器卡死故障：即望远镜传感器的输出信号一直处于一个固定值；传感器卡死的表达式为：yiout(t)＝γi  (6)其中，γi为常值。