[发明专利]一种考虑亚健康状态和单入单出约束的产品故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种考虑亚健康状态和单入单出约束的产品故障诊断方法，属于故障诊断技术领域。

背景技术

基于相关性理论的故障诊断推理方法以正常、故障两种状态划分为基础，获取诊断推理模型，并实现故障诊断。很多设备除了正常、故障状态之外，还存在着明显的中间状态，即亚健康状态，这种状态既不属于正常状态，也不属于故障状态。采用正常、故障二态处理方式，会将亚健康状态误诊为正常状态或故障状态。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种考虑亚健康状态和单入单出约束的产品故障诊断方法，在产品的正常、故障二态划分基础上，增加亚健康状态，并将正常状态称为健康状态，形成健康、亚健康、故障三态划分，在此基础上，建立考虑亚健康和具有单入单出约束的扩展相关性图形模型、生成亚健康相关性矩阵、建立亚健康诊断知识模型，并根据该模型实现产品的亚健康和故障状态的诊断，弥补现有方法的不足。

本发明是一种考虑亚健康状态和单入单出约束的产品故障诊断方法，包括以下几个步骤：

步骤一：建立扩展相关性模型；

步骤二：生成亚健康扩展相关性矩阵；

步骤三：建立亚健康诊断知识模型；

步骤四：获取测试状态向量，进行状态特征匹配得到诊断结论。

本发明的优点在于：

（1）考虑亚健康状态进行诊断推理，可以实现亚健康识别和故障诊断，为系统的维修保障提供基础，弥补现有方法之不足

（2）提出了考虑亚健康状态和单入单出约束条件下的亚健康扩展相关矩阵，并提出了矩阵的获取方法，便于亚健康诊断知识模型分获取；

（3）提出了亚健康状态转移的3种作用类型属性，保持类型、增强类型、减弱类型，可以有效区分产品的亚健康转移属性。

附图说明

图1是本发明生成亚健康相关性矩阵的流程；

图2是本发明显示控制单元组成框图；

图3是本发明显示控制单元的扩展相关性图形模型；

图4是本发明的方法流程图；

图5是本发明的图形模型的图形元素表示。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种考虑亚健康状态和单入单出约束的产品故障诊断方法，流程如图4所示，包括以下几个步骤：

步骤一：建立扩展相关性模型

考虑亚健康和单入单出约束的扩展相关性模型的元组如下：

YM＝(U,T,E,M,R)  （1）

式中：YM表示扩展相关性模型；

U、T、E表示扩展相关性模型的图形元素，M表示扩展相关性模型的属性元素，R表示测试判据，具体如下：

U表示产品的组成单元集，组成单元是指产品的各个模块、组件或部件等。其中m表示产品组成单元总数。单元具有单入单出约束，即一个单元最多包括一个输入、输出。

T表示产品的测试集，即对某个单元输出执行的诊断测试。n表示测试的总数。测试t_j的最终逻辑结果为三值，即分别表示正常、亚健康和故障三种结果。

E表示产品单元之间的有向边集，即连接集；E={e_ij}，e_ij表示单元u_i输出指向单元u_j输入有向边。

M表示产品单元的属性集，M=(S,K)。S表示单元状态属性，S∈{H,Y,F}，H为健康状态（表示为逻辑0）、Y为亚健康状态（表示为逻辑1/2）、F为故障状态（表示为逻辑1）；K表示亚健康状态转移的作用类型属性，K∈{A,B,C}，A为保持类型，B为增强类型，C为减弱类型。

R表示测试判据，包括测试内容和测试的临界值划分，即健康临界值、亚健康临界值、故障临界值。

建立扩展相关性图形模型的具体步骤如下：

（a）确定产品建模基础数据

（1）根据产品的技术手册，确定产品单元组成、状态属性类型以及亚健康状态转移作用类型，填写表1。

表1产品组成单元与属性

（2）根据产品的技术手册，确定产品组成单元之间输入输出关系，填写表2。

表2产品组成单元连接的有向边