[发明专利]工业控制回路的多周期振荡行为检测方法

权利要求书

1.一种工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在待检测的控制回路中，采集一组过程数据x_t；

步骤2，对过程数据x_t进行小波包变换分解，得到原始二叉树状分解结构T₀；

步骤3，根据最小香农熵规则、非高斯指数以及准振荡指数对原始二叉树状分解结构T₀进行简化得到最优二叉树状分解结构T_best；

步骤4，依据最优二叉树状分解结构T_best上所有叶节点的非高斯指数T_G，将非高斯分布的叶节点所对应的子空间进行标记，得到子空间被标记的叶节点所对应的坐标位置集合I；

步骤5，通过交叉检验方法判断坐标位置集合I中各个坐标位置所对应的节点是否存在振荡分量，从而检测工业控制回路的过程数据中的多周期振荡行为。

2.如权利要求1所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤2中，对过程数据x_t进行小波包变换分解，得到原始二叉树状分解结构T₀包括以下步骤：

步骤2-1，选定小波包母函数ψ以及小波包变换的分解层数l，得到正交性二叉树结构的小波包基函数集合，该正交性二叉树结构为满二叉树，表示正交性二叉树结构的第i层分解层第j个坐标位置的小波包基函数，其中0≤i≤l；

步骤2-2，将过程数据x_t映射到步骤2-1中构造的小波包基函数，得到与小波包基函数集合结构相同的小波包系数集合；

步骤2-3，对小波包系数集合进行信号重构，得到对应的分解信号集合，从而得到与小波包基函数集合结构相同的原始二叉树状分解结构T₀，其中分解信号具有可加性。

3.如权利要求2所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤2-1中，小波包母函数ψ为五阶Daubechies母函数。

4.如权利要求2所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤2-1中，分解层数l的取值为5。

5.如权利要求1所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤3中，得到最优二叉树状分解结构T_best包括以下步骤：

步骤3-1，对原始二叉树状分解结构T₀中的所有节点，根据最小香农熵规则对T₀进行简化，得到简化后的二叉树状分解结构T₁；

步骤3-2，计算简化后的二叉树状分解结构T₁的非高斯指数T_G和准振荡指数QI；

步骤3-3，根据T_G对应的决策限区间和QI对应的决策限区间，对简化后的二叉树状分解结构T₁进行简化，得到最优二叉树状分解结构T_best。

6.如权利要求5所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤3-2中，简化后的二叉树状分解结构T₁中节点(i,j)的准振荡指数的计算方法为，计算节点(i,j)所对应信号的极值点数量，计算节点(i,j)对应信号的零点数量，从而计算得到节点(i,j)所对应的准振荡指数，所得集合为简化后的二叉树状分解结构T₁的准振荡指数QI。

7.如权利要求5所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤3-3中，准振荡指数QI的决策限区间为[0,1]。

8.如权利要求5所述工业控制回路的多周期振荡行为检测方法，其特征在于，在步骤3-3中，对简化后的二叉树状分解结构T₁进行简化的方法为，对于T₁中的节点(p,q)，判断节点是否满足简化条件或：是，则保留节点(p,q)，删除节点(p,q)下的所有子节点，得到最优二叉树状分解结构T_best；否则，保留节点(p,q)，并对节点(p,q)的子节点进行简化条件判断并根据判断结果进行相应的处理，直至所有节点均满足简化条件。