基于粒子濾波算法的傳感器故障診斷方法研究.pdf

1、傳感器故障診斷一直以來都是工業(yè)界與學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)話題。由于傳感器通常安裝在現(xiàn)場，一般在工作一段時(shí)間以后，其性能會受到現(xiàn)場惡劣環(huán)境的影響，甚至發(fā)生故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在控制系統(tǒng)的各種故障中，傳感器和執(zhí)行器的故障占80％左右，所以在控制系統(tǒng)的診斷中，首先應(yīng)進(jìn)行傳感器的故障診斷，對其狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)視和評估。
　　本文研究的內(nèi)容主要為:針對非線性系統(tǒng)中的傳感器故障問題，提出了一種基于粒子濾波與假設(shè)檢驗(yàn)方法的故障診斷算法，對幾種常見類型的傳感

2、器故障進(jìn)行在線、實(shí)時(shí)診斷。通過使用一組粒子濾波器來獲取系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)和輸出的估計(jì)值，并與傳感器真實(shí)的量測值進(jìn)行比較。并用序貫概率比檢驗(yàn)法和廣義最大似然法則分析、辨識具體的故障類型，得出最終的診斷結(jié)果。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要在以下幾個(gè)方面:
　　1.本文提出的一種自適應(yīng)的粒子濾波方法，能夠在傳感器發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行診斷并且對故障值進(jìn)行補(bǔ)償。且在本文所研究的方法只使用一個(gè)粒子濾波器，相較于其他使用多個(gè)粒子濾波器進(jìn)行故障診斷的算法能夠

3、減小很大一部分的計(jì)算負(fù)載量。
　　2.在傳感器故障診斷中，將粒子濾波算法與序貫概率比檢驗(yàn)方法相結(jié)合。相較于其他需要固定樣本數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn)法，序貫概率比方法能夠在最小的時(shí)間得出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。這有利于當(dāng)故障發(fā)生以后，工作人員能夠在最短時(shí)間內(nèi)得知并及時(shí)做出措施，避免在事態(tài)變得更加嚴(yán)重。
　　3.傳統(tǒng)的假設(shè)檢驗(yàn)方法無法解決涉及多元問題的復(fù)合假設(shè)檢驗(yàn)問題。對此，本文提出通過廣義最大似然法則方法對不同類型的傳感器故障進(jìn)行辨識，最終得到準(zhǔn)