[发明专利]一种动车组制动系统间歇乘性传感器故障的鲁棒检测方法

权利要求书

1.一种动车组制动系统间歇乘性传感器故障的鲁棒检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：建立动车组制动系统状态空间模型，如公式(1)所示：

其中，为系统状态，为控制输入，为测量输出；为过程噪声，为测量噪声；为过程参数，为测量参数；为过程参数不确定性，为测量参数不确定性；为乘性间歇传感器故障，其形式如公式(2)所示：

其中，Γ(·)为单位阶跃函数，F_i为第i个间歇故障的模式，k_o,i为第i个间歇故障的发生时间，k_d,i为第i个间歇故障的消失时间；

上述随机变量满足下列条件：

初始系统状态x(0)的均值为协方差为P₀，二阶矩为Σ₀；噪声w(k)和v(k)的均值均为零，协方差矩阵分别为Σ_w(k)，Σ_v(k)；参数不确定性A_δ(k),B_δ(k),C_δ(k)的均值均为零，协方差矩阵分别为

步骤2：设计鲁棒残差生成器，具体包括如下步骤：

步骤2.1：离线设计滤波器增益，具体包括如下步骤：

步骤2.1.1：设定滤波器初值

步骤2.1.2：计算中间变量

步骤2.1.3：计算滤波器增益

K_x(k)＝H(k)C_c(k)^TS(k)^-1, (6)；

步骤2.1.4：计算状态估计误差协方差

步骤2.2：在线计算鲁棒残差，具体包括如下步骤：

步骤2.2.1：设定状态估计初值

步骤2.2.2：计算状态预测值

步骤2.2.3：计算新息

步骤2.2.4：计算状态估计值

步骤2.2.5：计算残差

步骤3：设计故障检测策略，具体包括如下步骤：

步骤3.1：计算故障检测统计量

T_D(k)＝r(k)^Tr(k), (13)；

步骤3.2：计算故障检测阈值

步骤3.3：设定故障检测逻辑

若T_D(k-1)≤J_D(k-1),T_D(k)＞J_D(k)，则k时刻发生故障，故障警报指示量I_a＝1，

若T_D(k-1)＞J_D(k-1),T_D(k)≤J_D(k)，则k时刻故障消失，故障解除指示量I_r＝1。