[发明专利]永磁同步电机故障诊断模型扩展约束多胞形集员滤波方法

摘要

本发明提出了一种永磁同步电机故障诊断模型扩展约束多胞形集员滤波方法，其步骤为：构建永磁同步电机控制系统非线性模型方程；利用Taylor级数对系统模型方程实施系统状态模型实施线性化等价变换，利用约束多胞形定义系统状态变量，构造出约束多胞形集合运算规则；利用约束多胞形的降阶降维和以及尺度乘规则实现约束多胞形集合的系统状态变量误差量的计算，利用约束多胞形的叉集计算，实现约束多胞形集员滤波迭代计算，确定等价系统状态变量的估计均值和估计方差矩阵，完成迭代计算。本发明具有较优的算法有效性和计算效能；可应用于永磁同步电机控制系统故障诊断问题中，实现永磁同步电机控制系统模型状态参数最优滤波计算。

主权项

1.一种永磁同步电机故障诊断模型扩展约束多胞形集员滤波方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：构建永磁同步电机控制系统故障诊断系统的非线性模型，非线性模型包括非线性状态方程和观测方程，并对非线性模型的状态参数进行初始化，状态变量的初始值服从约束多胞形集合；步骤二：基于Taylor级数多项式扩展的性质，将永磁同步电机故障诊断系统非线性模型的方程实施线性化等价变换，获得线性化等价永磁同步电机故障诊断模型方程，k＝1,2,…；步骤三：对第k步获得的系统状态变量的约束多胞形集合展开阶次降维计算，利用对称多胞形阶次降维计算处理阶次降维后的约束多胞形集合，获得相对应的对称多胞形集合；步骤四：由第k步获得的估计约束多胞形集合的中心值，根据观测方程获得观测量的约束多胞形集合，得到观测量的约束多胞形集合的区间生成矩阵，计算第k步骤的观测向量的约束多胞形集合，由观测值与观测向量的约束多胞形集合的减法运算构造观测残差的约束多胞形集合；步骤五：观测残差约束多胞形定界计算，实现对系统的故障点数据判断；步骤六：利用约束多胞形集合阶次降维计算结果计算降阶约束多胞形方差矩阵和观测噪声方差矩阵；步骤七：计算故障诊断系统非线性观测增益矩阵：根据观测函数的Jacobian矩阵和降阶约束多胞形方差矩阵计算中间矩阵和混合噪声方差矩阵，通过中间矩阵和混合噪声方差矩阵获得非线性观测增益矩阵；步骤八：根据第k步观测值开展第k+1步系统状态变量的预测计算，实现系统状态变量的更新操作。