[发明专利]一种机车温度传感器故障诊断及容错估计方法

权利要求书

1.一种机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于，步骤包括：

1)预先在机车中待诊断温度传感器处于不同故障工况时检测预设范围内温度，分别获取通过温度采集电路采集到的温度测量值；根据各所述温度测量值建立故障工况与温度测量值之间的对应关系、以及各故障工况下温度测量值与温度真实值之间的关系模型；

2)实时获取待诊断温度传感器的当前温度测量值；判断当前温度测量值是否为有效检测值，如果是，则诊断为处于正常状态，将当前温度测量值作为温度真实值输出；否则诊断为处于故障状态，转入执行步骤3)；

3)根据所述对应关系定位当前温度测量值所对应的故障工况，并根据所述关系模型重构或估计出当前温度真实值；

所述步骤3)中根据所述关系模型重构或估计出对应的温度真实值的具体步骤为：

3.1)根据当前温度测量值所确定的故障工况获取对应的关系模型，判断所述关系模型是否为线性，如果是，转入执行步骤3.2)，否则转入执行步骤3.3)；

3.2)根据所述关系模型重构出当前温度测量值对应的温度真实值；

3.3)获取待诊断温度传感器在正常状态时的历史温度测量值，根据所述历史温度测量值估计出当前温度真实值。

2.根据权利要求1所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于：所述故障工况包括所述待诊断温度传感器与温度采集电路之间的电源输入两端、温度信号传输两端中，一端故障或其中两端同时故障。

3.根据权利要求2所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于，所述步骤1)中关系模型的建立时，若目标故障工况下所述温度测量值与温度真实值呈线性关系，则通过将目标故障工况下不同温度时的温度测量值进行曲线拟合，建立目标故障工况的线性关系模型。

4.根据权利要求3所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于：所述曲线拟合具体采用最小二乘算法。

5.根据权利要求4所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于，当所述待诊断温度传感器为检测机车牵引变流器水冷系统的温度传感器时，所述步骤1)中建立故障工况与温度测量值之间的对应关系包括：不同温度时温度测量值呈线性关系，对应为所述电源输入两端中负端断线故障，或对应为所述温度信号传输两端中负端断线故障，或对应为所述电源输入两端反接故障。

6.根据权利要求5所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于，所述步骤1)中建立故障工况与温度测量值之间的对应关系还包括：不同温度时温度测量值接近为最大温度模数转换正值，对应为所述电源输入两端中负端、温度信号传输两端中负端同时断线故障；不同温度时温度测量值接近为最大温度模数转换负值，对应为所述电源输入两端中负端、温度信号传输两端中正端同时断线故障。

7.根据权利要求6所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于，所述步骤1)中建立故障工况与温度测量值之间的对应关系还包括：不同温度时温度测量值接近为零值，对应为所述电源输入两端中正端断线故障，或对应为所述温度信号传输两端中正端断线故障，或对应为所述电源输入两端中负端、温度信号传输两端中正端同时断线故障，或对应为所述温度信号传输两端同时断线、短路中一种故障，或对应为所述电源输入两端短路故障。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于，所述步骤2)中判断当前温度测量值是否为有效检测值的具体步骤为：

2.1)根据待诊断温度传感器所需检测的温度范围计算温度测量值的有效范围；

2.2)判断当前温度测量值是否在所述温度测量值的有效范围内，如果是，则判定为有效检测值，否则判定不是有效检测值。

9.根据权利要求1所述的机车温度传感器故障诊断及容错估计方法，其特征在于：所述步骤3.3)具体通过灰度模型估计出当前温度真实值。