[发明专利]一种悬浮系统的部件故障检测方法、装置及悬浮系统

说明书

本发明公开了一种悬浮系统的部件故障检测方法、装置及悬浮系统，该方法应用于悬浮系统中的处理器，悬浮系统还包括电磁铁和控制器箱，控制器箱包括控制器和斩波器，该方法包括：获取待检测部件的输入输出信号；其中，待检测部件包括电磁铁和/或控制器箱；根据输入输出信号，确定每个待检测部件对应的自相关长度；根据自相关长度，基于稳定核表示SKR，检测每个待检测部件的故障情况；本发明中利用待检测部件的输入输出信号，基于自相关长度和SKR检测待检测部件的故障情况，实现悬浮系统中部件的故障在线检测，具有计算量小、复杂度低和实用性强等特点，并能够在实际的商业运营线上得到很好的应用。

技术领域

本发明涉及磁悬浮控制及轨道交通领域，特别是涉及一种悬浮系统的部件故障检测方法、装置及悬浮系统。

背景技术

磁悬浮列车在运行中对安全性的要求很高，因此，对故障进行及时检测对保证列车的安全性有重要的作用。悬浮系统通常包括控制器箱和电磁铁，其中，控制器箱包括控制器和斩波器。具体地，控制器通过控制斩波器的电流进而控制电磁铁悬浮力的大小，维持轨道与电磁铁之间的悬浮气隙不变，进而实现磁浮列车的稳定悬浮。

悬浮系统中，一旦其部件(如斩波器、控制器箱和电磁铁等)出现故障，轻则造成财产损失，重则列车无法运行，严重影响运营。因此，对悬浮系统中部件的故障检测尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬浮系统的部件故障检测方法、装置及悬浮系统，以对悬浮系统中的部件进行故障在线检测，此外，该方法还具有计算量小、复杂度低和实用性强等特点，并能够在实际的商业运营线上得到很好的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种悬浮系统的部件故障检测方法，应用于悬浮系统中的处理器，所述悬浮系统还包括电磁铁和控制器箱，所述控制器箱包括控制器和斩波器，该方法包括：

获取待检测部件的输入输出信号；其中，所述待检测部件包括所述电磁铁和/或所述控制器箱，所述输入输出信号包括第一状态信号和/或第二状态信号，所述第一状态信号包括所述控制器箱的输入偏差和/或所述控制器箱的输出电流，所述第二状态信号包括所述斩波器流向所述电磁铁的电流和/或所述电磁铁在垂直方向上的加速度；

根据所述输入输出信号，确定每个所述待检测部件对应的自相关长度；

根据所述自相关长度，基于稳定核表示SKR，检测每个所述待检测部件的故障情况。

优选地，所述待检测部件包括所述控制器箱时，所述根据所述输入输出信号，确定每个所述待检测部件对应的自相关长度，包括：

基于计算所述第一状态信号之间的原始相关性，其中，q为所述第一状态信号的序列号，为所述第一状态信号之间的原始相关性，为所述第一状态信号之间的原始相关性的复共轭，x为第一状态信号，m为滞后值，x_q为序列号为q的第一状态信号，x_q+m为序列号为(q+m)的第一状态信号，x_q*为序列号为q的第一状态信号的复共轭，V为所述第一状态信号序列的长度；

基于所述第一状态信号的原始相关性确定所述第一状态信号的第一相关系数；

将所述第一状态信号的第一相关系数进行标准化，得到所述第一状态信号的第一相关系数标准化范围；

将所述第一状态信号的第一相关系数中大于所述第一相关系数标准化范围的中点的个数作为第一自相关长度；其中，所述第一自相关长度为所述控制器箱对应的自相关长度。

优选地，所述待检测部件包括所述控制器箱时，所述根据所述自相关长度，基于稳定核表示SKR，检测每个所述待检测部件的故障情况，包括：

计算第一自相关长度对应的SKR残差；其中，所述第一自相关长度为所述控制器箱对应的自相关长度；

判断所述SKR残差是否在预设无故障范围内；