[发明专利]一种基于多重分组迭代区间分支定界技术的DDPC伺服系统故障预示方法

摘要

本发明公开了一种基于多重分组迭代区间分支定界技术的DDPC伺服系统故障预示方法，本方法构建了一种极端温度下面向健康监测的DDPC伺服系统故障预示方法并给出了多重分组迭代区间分支定界实现算法。本方法包括以下主要步骤1）结合DDPC伺服系统的机理模型和不同工况下的试验数据，拟合出不同工况下的系统模型。2）根据频率响应及设定的能量准则，确定系统临界健康状态指标。3）提出一种多重分组迭代区间分支定界算法，拟合DDPC系统健康临界状态模型。4）根据临界模型的特性，可迅速预示系统异常状态。本方法实现方便，可扩展性好，预测精确度较高。

主权项

一种基于多重分组迭代区间分支定界技术的DDPC伺服系统故障预示方法，其特征在于包括以下步骤：（1）：根据动力学、流量连续方程，描述DDPC伺服系统模型，确定DDPC伺服系统模型阶次；（2）： 通过位移传感器获得DDPC伺服系统在不同工作环境下的运行数据；（3）：根据步骤（2）得到的运行数据结合步骤（1）中获得的DDPC伺服系统模型阶次拟合出DDPC伺服系统在不同工作环境下的DDPC伺服系统模型参数；（4）：根据能量下降指标定义临界健康状态的DDPC伺服系统模型；（5）：根据步骤（3）得到的DDPC伺服系统模型参数形成用区间数表示的DDPC伺服系统模型；用多重分组迭代区间分支定界算法获得步骤（4）中定义的临界健康状态的DDPC伺服系统模型；(5.1)将待估计参数合理分组为，并确定参数的原始可行域为；(5.2)初始化：(5.3)主循环：(5.3.1)在子可行域中寻优：(5.3.1.1)预处理：计算目标函数在可行域的上下界，确定目标函数当前最小值；(5.3.1.2)初始化：令为的列数；保留至，清空；(5.3.1.3)分支：将参数细分为部分：这里考察各个元素区间的宽度，总是将最宽的元素等分，而保留其余元素不变，最后得到区间矩阵；(5.3.1.4)定界：确定每一细分区域目标函数的上下界：计算；确定当前循环目标函数最小值；(5.3.1.5)剪枝：(5.3.1.5.1)将中宽度小于0.01的列移入，余下按原顺序构成；对应中的列移入，余下按原顺序构成；(5.3.1.5.2)若列数k不为0，则将的所有列按顺序填充至的第n‑1+i列中，i=1,2,…,k，同理将的第i列按顺序填充至的第n‑1+i列中；剔除与中对应目标函数下界大于当前最小目标函数值的部分，更新；剔除结束后，若为非空，则按升序排列与的列，并转至(5.3.1.1)；若为空，转至(5.3.1.6)；(5.3.1.5.3)若列数为0，转至(5.3.1.6)；(5.3.1.6)输出：(5.3.1.6.1)令为的列数，若不为0，则计算中最小目标函数值，令对应列数为，则取的第列为符合条件的寻优结果；若为0，则报错；(5.3.1.6.2)剔除与中对应目标函数下界大于最小目标函数值的部分，输出与；输出最小目标函数值；(5.3.1.6.3)保留至寻优结果向量中；(5.3.2)在子可行域中寻优：步骤与(5.1)中完全一致，更新，取的第列为符合条件的寻优结果，输出与，输出最小目标函数值，保留至寻优结果向量中；……(5.3.M) 在子可行域中寻优：步骤与(5.3.1) 中完全一致，更新，取的第列为符合条件的寻优结果，输出与，输出最小目标函数值，保留至寻优结果向量中；(5.3.M+1) 判断式是否成立：若成立，则寻优结束，退出主循环，转至(5.4)；否则继续循环，转至(5. 1)；(5.4)计算寻优结果向量中值对应的目标函数值，并取最小值得到目标函数最小值，对应第列为最终寻优结果，算法结束；（6）：利用临界健康状态模型预示DDPC伺服系统健康状态。