[发明专利]一种永磁电磁混合悬浮系统的容错控制方法

权利要求书

1.一种永磁电磁混合悬浮系统的容错控制方法，所述永磁电磁混合悬浮系统包括加速度计、间隙传感器、电流传感器、控制器，间隙传感器与控制器通讯连接以反馈电磁铁悬浮间隙，电流传感器与控制器通讯连接以反馈电磁铁线圈电流，其特征在于：

所述永磁电磁混合悬浮系统还包括基于边界特性的两点式跟踪微分器、加速度积分器、基于贝耶斯估计的加速度计故障诊断单元以及基于切换策略的信号选择单元；

该容错控制方法包括以下步骤：所述两点式跟踪微分器与间隙传感器连接以实时获取间隙微分信号，加速度积分器与加速度计连接以实时获取加速度积分信号；故障诊断单元根据所述间隙微分信号与加速度积分信号的差值，经过贝耶斯决策理论得到故障诊断信号；信号选择单元根据故障诊断信号的值，在跟踪微分器与加速度积分器之间切换输出电磁铁运动速度给控制器。

2.根据权利要求1所述的一种永磁电磁混合悬浮系统的容错控制方法，其特征在于：所述间隙微分信号为z′，加速度积分信号为∫a，故障诊断单元根据z′与∫a的差值得到决策量d以及阈值thr，根据d以及thr的关系得出选择信号s，控制器根据s值的不同在z′与∫a之间做出选择：当系统正常运行时选择∫a作为速度反馈，当故障诊断单元识别出加速度计故障时，选择z′作为速度反馈。

3.根据权利要求2所述的一种永磁电磁混合悬浮系统的容错控制方法，其特征在于：所述故障诊断单元根据间隙微分与加速度积分的差值e＝|z′-∫a|来对加速度计的工作状态做出判断，决策量d与阈值thr的获取方法包括：

(1)、确定正常状态下残差e的均值μ₀和方差σ²：

μ0=1N0Σi=1N0e(i),σ02=1N0Σi=1N0[e(i)-μ0]2]]>

(2)、实时计算残差e的统计特性：

μ(k)=1NΣi=1Ne(k-i),σ12=1NΣi=1N[e(k-i)-μ0]2]]>

σ22=1NΣi=1N[e(k-i)-μ(k)]2]]>

(3)、决策量d以及阈值thr：

d(k)=σ12(k)σ02-lnσ22(k)σ02-1]]>

thr＝2ln[NP/(1-P)](P为系统无故障的先验概率)

当d>thr时认为加速度计发生故障，当d≤thr时，认为加速度计工作正常。