[发明专利]一种城轨门系统故障或亚健康诊断方法及系统

权利要求书

1.一种城轨门系统故障或亚健康诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立城轨门系统开关门机电联合虚拟样机模型，运行仿真；

(2)基于门系统物理台架进行开关门实验，采集电机数据；

(3)将所述机电联合虚拟样机模型的仿真结果与电机数据比较，修正模型参数，得到修正后的机电联合虚拟样机模型；

(4)基于机电联合虚拟样机设置车门故障或亚健康条件，构建车门故障或亚健康的城轨车门系统模型，运行仿真；所述车门故障或亚健康条件包括：在控制系统模型中添加逻辑判断条件、设置逻辑触发后的输入和控制参数，在动力学仿真模型中添加机械故障，设置故障发生时主要零部件之间的接触参数；

(5)以所述车门故障或亚健康的城轨车门系统模型仿真结果为学习样本，提取时域和频域特征值；

(6)以所述特征值作为输入样本，运用智能算法构建门系统故障或亚健康诊断模型；

(7)去除所述特征值冗余特征；冗余特征值分析采用相关性分析、信噪比分析和灵敏度分析；

所述相关性分析的相关系数ρ_x,y计算公式如下：

式中，x、y为所选特征值，为相应均值；

所述信噪比用来权衡矩特征的分类信息数量，即

式中，d(m)为信噪比，μ₁、μ₂为样本均值，σ₁、σ₂为样本标准差；

并对信噪比公式进行修正，修正结果为：

d(m)＝|μ₁-μ₂|+ln|σ₁-σ₂|

所述灵敏度计算表达式如下：

式中，x_j为所选特征，λ(x_j)为x_j的灵敏度，ST为学习样本，x为模型输入，f(x)为智能算法分类模型的核函数；

代入核函数得：

(8)基于门系统物理台架进行故障实验或亚健康实验；

(9)以所述故障实验或亚健康实验的实验数据为验证样本，分析故障诊断的准确性；

(10)基于故障或亚健康诊断模型对正线车门实时运行状态进行诊断；

(11)建立城轨门系统故障或亚健康诊断系统。

2.根据权利要求1所述城轨门系统故障或亚健康诊断方法，其特征在于：步骤(1)中，城轨门系统开关门机电联合虚拟样机模型由门系统动力学仿真模型和控制系统仿真模型联合搭建。

3.根据权利要求1所述城轨门系统故障或亚健康诊断方法，其特征在于：步骤(2)中，所述电机数据包括电流、转速和手动开关门力。

4.根据权利要求1所述城轨门系统故障或亚健康诊断方法，其特征在于：步骤(5)中，所述时域特征包括最大值、最小值、均值、方差、偏度、峭度和峰度。

5.根据权利要求1所述城轨门系统故障或亚健康诊断方法，其特征在于：步骤(5)中，所述频域特征的提取方法为通过对电机电流数据进行小波分解，得到各子频带的能量并确定频域特征集。

6.根据权利要求1所述城轨门系统故障或亚健康诊断方法，其特征在于：步骤(9)中，故障诊断模型准确性大于95％，亚健康诊断模型准确性大于80％，则认为诊断模型是可信的。

7.一种采用权利要求1至6任意一项所述城轨门系统故障或亚健康诊断方法的城轨门系统故障或亚健康诊断系统，其特征在于：包括数据采集模块、网络传输模块、数据分析模块和展示模块，所述数据采集模块用于采集门系统运行数据，所述网络传输模块用于将采集数据传输到数据分析模块，所述数据分析模块用于对数据进行故障分析诊断和亚健康分析诊断，所述展示模块用于将诊断结果进行直观展示。