[发明专利]基于多维本质时间尺度分解的工业多回路振荡检测方法

权利要求书

1.基于多维本质时间尺度分解的工业多回路振荡检测方法，包括如下步骤：

步骤1，对待检测控制回路，采集多回路过程输出信号；

步骤2，利用sobol序列取一组多维空间中分布均匀的投影方向向量，将输出信号往方向向量上投影，得到沿不同投影方向的投影信号；

步骤3，任取一个投影方向，根据多维信号极值点求解方法，得到输出信号在该投影方向上的极值点，并对极值点运用多维基线节点提取公式得到基线节点；所述的多维信号极值点求解方法是指，首先，找到某一投影信号上极值点所对应的时刻；其次，找到这些时刻在原信号上对应的点，这些点为多维信号沿该投影方向的极值点；

步骤4，对基线节点运用多维线性变换公式得到线性提取结果；

步骤5，重复步骤3、4，得到沿各个方向的线性提取结果，整合这些线性提取结果，得到输出信号的均值估计值和分解子信号；

步骤6，若均值估计值不满足分解停止条件，则保存分解子信号，并将均值估计值作为输出信号重复步骤2～6，直到均值估计值满足分解停止条件；所述的分解停止条件是指，将均值估计值在各个方向上投影，每个投影信号的极值点个数均小于3；

步骤7，计算各层分解子信号的零交叉点规律性指标，综合这些零交叉点规律性指标判定子信号的振荡以及工业过程的多回路振荡。

2.根据权利要求1所述的基于多维本质时间尺度分解的工业多回路振荡检测方法，其特征在于，所述的步骤2包括如下步骤：

步骤2-1，利用sobol序列生成n维空间下的K个向量点，将每个点用圆柱坐标系表示得到n-1个坐标角度{θ_k,1,θ_k,2,…,θ_k,n-1}；

步骤2-2，将每个点的n-1个坐标角度运用下列公式得到投影方向向量：

其中，k表示K个向量点中的第k个点，{x_k,1,x_k,2,…,x_k,n}表示第k个单位向量；

步骤2-3，将原信号与每个投影方向向量做点积得到不同方向的投影信号。

3.根据权利要求2所述的基于多维本质时间尺度分解的工业多回路振荡检测方法，其特征在于，所述的步骤2-1中，sobol序列利用如下步骤生成：

步骤2-11，选择一个s_j维原始多项式：

其中，系数为0或1，j表示sobol序列中所有点的第j个成分；

步骤2-12，定义一个正整数序列，计算方法为：

其中，表示逐位异或，初始值中每个m_k,j是奇数并且小于2^k，对1≤k≤s_j；

步骤2-13，方向数{v_1,j,v_2,j,...}定义为：

步骤2-14，在sobol序列中第i个点的第j个成分可以表示为：

其中，i_k表示在二进制表达i＝(...i₃i₂i₁)₂中从右边开始第k个位的系数。

4.根据权利要求1所述的基于多维本质时间尺度分解的工业多回路振荡检测方法，其特征在于，所述的步骤3中，多维基线节点提取公式是指，对每个回路的信号进行一维基线节点提取，其具体公式如下：

对于t∈(τ_j,τ_j+1]，

其中，τ_j、τ_j-1和τ_j+1表示原信号中连续三个极值点所对应的时刻，(x_1,j,x_2,j,...,x_n,j)表示t＝τ_j时刻原信上的点，n表示原信号的维度，α表示提取因子，默认值为0.5。