[发明专利]潜水器微小故障诊断方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明提供一种潜水器微小故障诊断方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：基于潜水器的诊断模型，构建潜水器的机会约束模型，其中，诊断模型包括微小故障模型和正常模型；将机会约束模型转化为期望约束模型；基于期望约束模型，获取微小故障模型输出和正常模型输出之间的巴氏距离的函数关系，并使得函数关系中的巴氏距离最大化，计算得到辅助信号；基于最小错误率的贝叶斯决策，将辅助信号输入至潜水器中，得到故障诊断结果；实现潜水器微小故障的主动诊断，此外，辅助信号不违反执行器的线性约束，且其注入不违反系统的机会约束和转换后的期望约束，所以辅助信号是物理可实现的且其注入不损伤潜水器，从而保证了较高的故障诊断率。

技术领域

本发明涉及深海潜水器技术领域，特别涉及一种潜水器微小故障诊断方法、 装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

深海载人潜水器作为重要的海洋科学研究平台，其安全性和可靠性水平决 定着下潜人员的人身安全和海洋科考作业的顺利开展，更决定着我国深海勘探和 开发的能力。由于深海载人潜水器在高压、高盐和强不确定性的深海环境下工作， 系统微小故障极有可能演变为显著故障，直接威胁到潜水器在深海环境下的安全 运行和下潜人员的人身安全。又复杂多变的深海环境难以满足对故障及时诊断和 容错控制的条件，因此，深海载人潜水器下水前的故障诊断和安全维护至关重要， 将直接影响到潜水器和下潜人员的安全和深海勘探开发作业的完成质量。

目前，深海载人潜水器微小故障诊断方法均为被动诊断方法，即仅利用潜 水器原有的输入输出数据生成指示故障的残差信号或相应统计量，在此基础上对 可能出现的故障进行分析；当数据包含的故障特征不明显时，故障诊断效果不佳。 然而，微小故障幅值低、易被系统噪声掩盖等特点导致发生故障的系统表征与系 统正常时差异不大，从而被动故障诊断方法难以及时诊断出潜水器微小故障。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种潜水器微小故障诊断方法、装 置、计算机设备及存储介质。

在其中一个实施例中，一种潜水器微小故障诊断方法，包括：

基于潜水器的诊断模型，构建所述潜水器的机会约束模型，其中，所述诊断 模型包括微小故障模型和正常模型；

将所述机会约束模型转化为期望约束模型；

基于所述期望约束模型，获取所述微小故障模型输出和所述正常模型输出之 间的巴氏距离的函数关系，并使得所述函数关系中的巴氏距离最大化，计算得到 辅助信号；

基于最小错误率的贝叶斯决策，将所述辅助信号输入至所述潜水器中，得到 所述潜水器的故障诊断结果；

输出所述故障诊断结果。

在其中一个实施例中，一种潜水器微小故障诊断装置，该装置包括：

构建模块，用于基于潜水器的诊断模型，构建所述潜水器的机会约束模型， 其中，所述诊断模型包括微小故障模型和正常模型；

转化模块，用于将所述机会约束模型转化为期望约束模型；

计算模块，用于基于所述期望约束模型，获取所述微小故障模型输出和所述 正常模型输出之间的巴氏距离的函数关系，并使得所述函数关系中的巴氏距离最 大化，计算得到辅助信号；

输入模块，用于基于最小错误率的贝叶斯决策，将所述辅助信号输入至所述 潜水器中，得到所述潜水器的故障诊断结果；

输出模块，用于输出所述故障诊断结果。

在其中一个实施例中，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器 存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例中所 述方法的步骤。

在其中一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例中所述的方法的步骤。