[发明专利]一种三极磁轴承转子径向位移软测量建模方法

权利要求书

1.一种三极磁轴承转子径向位移软测量建模方法，其特征是包括以下步骤：

步骤(1)：将三极磁轴承转子的位移x、y作为状态值、控制电流i_x、i_y作为观测值分别形成一条隐马尔可夫链，两条隐马尔可夫链相互耦合形成耦合隐马尔可夫模型；

步骤(2)：确定所述的耦合隐马尔可夫模型的模型参数为λ＝{Π,A,B}，Π是初始状态概率向量，A是状态转移概率矩阵，B是观测值概率分布；求出耦合隐马尔可夫模型观测序列O和模型参数λ产生对应状态序列的输出概率P(O|λ)；

步骤(3)：对模型参数λ＝{Π,A,B}依次采用遗传算法、粒子群优化算法和Baum-Welch算法进行优化训练，得到最终模型参数λ_B＝{Π_B,A_B,B_B}；采集磁轴承的n组转子位移x、y的样本数据并构建离线位移样本数据库；

步骤(4)：由最终模型参数λ_B＝{Π_B,A_B,B_B}建立每一组离线位移样本数据库对应的一个耦合隐马尔可夫模型作为一个子模型，每个子模型利用Viterbi算法得到一组最优位移状态值x_i和输出概率P(O|λ_Bi)，对所有最优位移状态值x_i和输出概率P(O|λ_Bi)采用加权平均法计算得出位移预测值x′、y′；

步骤(5)：将所有子模型、Viterbi算法以及加权平均算法内置于耦合隐马尔可夫位移预测量模型中形成软测量模型。

2.根据权利要求1所述的一种三极磁轴承转子径向位移软测量建模方法，其特征是：

步骤(2)中，初始状态概率向量Π＝{Π_t},Π_t是初始时刻耦合隐马尔可夫模型处于状态s_t＝{s_t¹,s_t²}的先验概率，s_t＝{s_t¹,s_t²}为耦合隐马尔可夫模型的第t个状态值，对应的观测值为o_t＝{o_t¹,o_t²}，两条隐马尔可夫链各由N个状态值和N个观测值组成，s_t¹和s_t²分别是两条隐马尔可夫链的第t个状态值，0≤t≤N；

状态转移概率矩阵A＝{a_m,n}，a_m,n是耦合隐马尔可夫模型从状态s_m＝{s_m¹,s_m²}转移到状态s_n＝{s_n¹,s_n²}的概率，0≤m≤N，0≤n≤N；

观测值概率分布B＝{b(o_t)}，b(o_t)是模型处于状态s_t＝{s_t¹,s_t²}时产生观测值o_t＝{o_t¹,o_t²}的概率；o_t¹和o_t²分别是两条隐马尔可夫链的第t个状态值对应的观测值，耦合隐马尔可夫模型的观测序列O＝{(o₁¹,o₁²),(o₂¹,o₂²),...,(o_N¹,o_N²)}，o_N是观测序列O中的第N个观测值。