[发明专利]闭环系统的主动故障检测方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请提供的一种闭环系统的主动故障检测方法、装置、设备及存储介质，所述闭环系统的主动故障检测方法，包括：获取闭环系统的第一输入信号和第一输出信号，其中，所述第一输入信号包括：第一控制输入信号和第一辅助输入信号，所述第一辅助输入信号基于预设的辅助信号参数生成的，所述第一控制输入信号用于控制所述闭环系统运行；根据所述第一控制输入信号、所述第一辅助输入信号、所述第一输出信号、所述辅助信号参数及所述闭环系统的预设的初始估计系统参数确定所述闭环系统的目标估计系统参数；确定所述目标估计系统参数和诊断参数模型之间的残差评价函数；基于所述残差评价函数对所述闭环系统的主动故障检测。

技术领域

本申请涉及故障诊断技术领域，特别地涉及一种闭环系统的主动故障检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

深海载人潜水器是深海海底资源勘察的必要装备，由于工作在复杂的深海环境中，其可靠性与安全性不仅决定着每次的下潜任务能否顺利完成，还决定着潜航乘员的生命安全。深海载人潜水器包含多个闭环子系统，如液压与作业系统、推进系统、控制系统等。因此在深海载人潜水器运行过程中，利用系统的输入输出数据进行故障诊断是十分必要且重要的。

传统深海载人潜水器的故障诊断方法仅利用系统原有的输入输出信号生成用于指示故障的残差信号，限制了算法本身对故障的检测能力，对存在强不确定干扰的情况更是无能为力。由于故障发展初期一般幅值较小，不易捕捉，深海载人潜水器的闭环结构又对特定故障的外在表现具有抑制作用，使得多数面向开环系统的故障诊断方法无法在闭环环境下取得良好效果。同时，由于潜水器水下作业的特殊性，闭环系统的原有控制输入需要一直维持。为了满足实际应用需求，亟需一种针对深海载人潜水器中闭环系统的故障诊断方法，提高深海载人潜水器安全性和可靠性。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种闭环系统的主动故障检测方法、装置、设备及存储介质。

本申请提供了一种闭环系统的主动故障检测方法，包括：

获取闭环系统的第一输入信号和第一输出信号，其中，所述第一输入信号包括：第一控制输入信号和第一辅助输入信号，所述第一辅助输入信号基于预设的辅助信号参数生成的，所述第一控制输入信号用于控制所述闭环系统运行；

根据所述第一控制输入信号、所述第一辅助输入信号、所述第一输出信号、所述辅助信号参数及所述闭环系统的预设的初始估计系统参数确定所述闭环系统的目标估计系统参数；

确定所述目标估计系统参数和诊断参数模型之间的残差评价函数；

基于所述残差评价函数对所述闭环系统进行主动故障检测。

在一些实施例中，所述根据所述第一控制输入信号、所述第一辅助输入信号、所述第一输出信号、所述辅助信号参数及所述闭环系统的预设的初始估计系统参数确定所述闭环系统的目标估计系统参数，包括：

获取预先建立的闭环系统模型，其中，所述闭环系统模型基于非故障下的系统过程参数、故障下的系统过程参数、未知的噪声模型参数、闭环控制器参数、辅助输入信号参数、第二输入信号、第二输出信号、第二辅助输入信号和噪声信号建立的；

基于所述闭环系统模型、所述第一控制输入信号、所述第一辅助输入信号、所述第一输出信号、所述辅助信号参数及所述初始估计系统参数确定所述目标估计系统参数。

在一些实施例中，所述基于所述闭环系统模型、所述第一控制输入信号、所述第一辅助输入信号、所述第一输出信号、所述辅助信号参数及所述初始估计系统参数确定所述目标估计系统参数，包括：

基于所述辅助信号参数和所述闭环系统模型确定目标系统模型；

基于所述目标系统模型、所述初始估计系统参数、所述第一输入信号、所述第一输出信号确定所述目标估计系统参数。