[发明专利]一种基于全对称多胞体滤波的故障检测方法

摘要

本发明公开了一种基于全对称多胞体滤波的故障检测方法，属于故障诊断领域。该方法包括根据无线传感器网络系统的状态向量，建立无线传感器网络系统的系统模型；根据系统模型确定观测向量，迭代确定k时刻的全对称多胞体；根据k时刻的全对称多胞体预测k+1时刻的估计全对称多胞体；获取k+1时刻的观测向量，根据k+1时刻的观测向量计算k+1时刻的无线传感器网络的一致状态集；检测k+1时刻的一致状态集和k+1时刻的估计全对称多胞体是否有交集；若检测到无交集确定在k+1时刻无线传感器网络系统出现故障；解决了无线传感器网络系统检测故障时实时性不高的问题；增加了检测方法的实用性，提高了故障检测的效率和准确率。

主权项

1.一种基于全对称多胞体滤波的故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：根据无线传感器网络系统的状态向量，建立无线传感器网络系统的系统模型：根据所述系统模型确定观测向量，根据所述观测向量迭代确定k时刻的全对称多胞体根据所述k时刻的全对称多胞体预测k+1时刻的估计全对称多胞体根据所述系统模型获取k+1时刻的观测向量，根据所述k+1时刻的观测向量计算k+1时刻的无线传感器网络的一致状态集Sk+1；检测所述k+1时刻的一致状态集S_k+1和所述k+1时刻的估计全对称多胞体是否有交集；若检测到所述k+1时刻的一致状态集S_k+1和所述k+1时刻的估计全对称多胞体的无交集，则确定在k+1时刻所述无线传感器网络系统出现故障；其中，x_k表示k时刻的无线传感器网络系统的状态向量，x_k∈Rⁿ；y_k表示k时刻的无线传感器网络系统的观测向量，y_k∈R；A表示状态空间矩阵，c表示输出矩阵，F表示扰动作用矩阵，σ表示噪声作用矩阵；w_k表示状态扰动向量，w_k∈Rⁿ；v_k表示测量噪声向量，v_k∈R；为未知但有界的可加性故障信号；表示k时刻的全对称多胞体，表示k时刻的全对称多胞体的中心，表示k时刻全对称多胞体的生成矩阵，B^m表示由m个单位区间组成的单位盒子；I表示单位矩阵；表示k+1时刻的估计全对称多胞体，r表示k时刻的全对称多胞体的维数，n表示状态向量的维数，λ表示令全对称多胞体的体积最小的参数。