[发明专利]一种基于噪声辅助的工业控制回路间歇振荡检测方法

权利要求书

1.一种基于噪声辅助的工业控制回路间歇振荡检测方法，其特征在于，包括：

(1)采集待检测控制回路的过程输出信号；

(2)构造l维高斯白噪声信号，与单通道的采集信号组合，得到l+1维合成信号，其中，l为大于或等于2的正整数；

(3)利用多维本质时间尺度分解算法对得到的l+1维合成信号进行分解；

(4)删除分解结果中在噪声信号通道上的子信号并保留采集信号通道上的分解结果作为最终分解结果，根据最终分解结果的自相关函数零交叉点平均周期和幅值规律分别计算振荡指标和间歇振荡指标；

(5)综合上述得到的规律性指标，判断最终分解结果中每个子信号是否为振荡信号，振荡是否表现间歇性，最终得出工业控制回路间歇振荡检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于噪声辅助的工业控制回路间歇振荡检测方法，其特征在于，步骤(2)的具体过程为：

(2-1)生成l个均值为0，方差为1的高斯白噪声信号，构造l维高斯白噪声信号n(t)＝[n₁(t),...,n_l(t)]；

(2-2)将采集的过程输出信号x(t)与l维高斯白噪声信号组合成l+1维信号y(t)＝[x(t),n(t)]。

3.根据权利要求1所述的基于噪声辅助的工业控制回路间歇振荡检测方法，步骤(3)的具体过程为：

(3-1)取一组多维空间中分布均匀的投影方向向量，将得到的合成信号往方向向量上投影，得到沿不同投影方向的投影信号；

(3-2)取一个投影方向，根据多维信号极值点求解方法，得到合成信号在该投影方向上的极值点，并对极值点运用多维基线节点提取公式得到基线节点；

(3-3)对基线节点运用多维线性变换公式得到线性提取结果；

(3-4)重复步骤(3-2)和(3-3)，得到沿各个投影方向的线性提取结果，整合这些线性提取结果，得到合成信号的均值估计值和分解子信号；

(3-5)判断均值估计值是否满足分解停止条件，若不满足，则保存分解子信号，并将均值估计值作为合成信号重复步骤(3-1)～(3-5)，直到均值估计值满足分解停止条件。

4.根据权利要求3所述的基于噪声辅助的工业控制回路间歇振荡检测方法，其特征在于，步骤(3-2)中，所述的多维基线节点提取公式为，对于t∈(τ_j,τ_j+1]，

其中，τ_j、τ_j-1和τ_j+1表示采集信号中连续三个极值点所对应的时刻，(y_1,j,y_2,j,...,y_p,j)表示t＝τ_j时刻采集信号上的点，p表示采集信号的维度，α表示提取因子。

5.根据权利要求3所述的基于噪声辅助的工业控制回路间歇振荡检测方法，其特征在于，步骤(3-3)中，所述的多维线性变换公式为，对于t∈(τ_j,τ_j+1]，

其中，(m_1,j,m_2,j,...,m_p,j)表示t＝τ_j时刻的基线节点，(m_1,j+1,m_2,j+1,...,m_p,j+1)表示t＝τ_j+1时刻的基线节点，(y_1t,y_2t,...,y_pt)表示在区间t∈(τ_j,τ_j+1]上的采集信号，(y_1,j,y_2,j,...,y_p,j)表示时刻t＝τ_j采集信号上的点，(a₁,a₂,...a_p)表示某一投影方向向量，p表示采集信号的维度。