[发明专利]一种基于正多胞体滤波的工业系统分层故障诊断方法

摘要

本发明涉及一种基于正多胞体滤波的工业系统分层故障诊断方法，包括获取CSTR系统模型及其故障库，应用正多胞体滤波的方法包络可行参数集，通过检测可行参数集是否为空判断CSTR系统是否发生故障，若系统发生故障，则对故障库进行层次聚类分析，按聚类结果逐层进行判别分析，最后进行模型匹配，确定故障类型，若一定时间内没有匹配到故障类型，则考虑匹配该样本邻域内的故障类型，若整个仿真时长内都没有匹配到故障类型，则表示CSTR系统发生了新的故障类型，将新的故障类型添加到故障库中，当再次发生该类型故障时需重新进行层次聚类分析。与直接进行模型匹配的故障诊断方法相比，减少了计算时间复杂度，降低计算负载，同时增加了故障诊断效率。

主权项

1.一种基于正多胞体滤波的工业系统分层故障诊断方法，其特征在于包括以下步骤：/n第一步，获取CSTR系统模型和故障库；/n第二步，根据CSTR系统模型确定k-1时刻的正多胞体O(k-1)；/n第三步，确定k时刻的测量集合S(k)；/n第四步，检测k-1时刻的正多胞体O(k-1)和k时刻的测量集合S(k)交集是否为空集，若交集为空集，判定系统存在故障并跳转第五步，若交集不为空集，判定系统无故障，更新相关数据信息并跳转第十二步；/n第五步，初始化正多胞体O(k)并记录故障信息；/n第六步，对第一步中获取的故障库进行层次聚类分析；/n第七步，更新相关数据信息；/n第八步，以第六步结果为先验知识逐层进行判别分析，循环第八步至该层的样本个数小于三个后，跳转第九步；/n第九步：通过模型匹配识别故障类型，若在一定时间内匹配成功，则记录故障信息并跳转第十二步，若在一定时间内匹配失败，跳转第十步；/n第十步，于样本邻域内进行模型匹配，若在仿真时长内匹配成功，则记录故障信息并跳转第十二步，若在仿真时长内匹配失败，则跳转第十一步；/n第十一步，判定系统出现新的故障类型，把所述故障类型添加到故障库中，并跳转第十二步；/n第十二步，若已经检测到故障，跳转至第七步，若未检测到故障，则跳转至第四步，循环跳转直至k＞N，N为数据长度。/n