混雜系統(tǒng)模式跟蹤與故障診斷研究.pdf

1、類似于機(jī)器人等許多現(xiàn)代系統(tǒng)，其工作和故障都有多種模式，因此會(huì)表現(xiàn)出復(fù)雜的行為，且每種行為都與相應(yīng)的連續(xù)動(dòng)態(tài)相關(guān)。準(zhǔn)確了解物理系統(tǒng)當(dāng)前的模式和狀態(tài)信息對(duì)于故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自身啟動(dòng)恰當(dāng)?shù)淖灾鞑僮魇鞘种匾?。然而，系統(tǒng)的當(dāng)前模式和連續(xù)狀態(tài)通常是不可直接觀測(cè)的，必需通過已知驅(qū)動(dòng)、可測(cè)得量和一個(gè)系統(tǒng)模型來估計(jì)?；祀s系統(tǒng)理論定義了系統(tǒng)正常運(yùn)行及故障時(shí)的離散模式及其之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這種依賴模式的數(shù)學(xué)模型為系統(tǒng)建模提供了一種很好的方法。本文以混雜系統(tǒng)

2、為研究對(duì)象，以鍵合圖理論為基礎(chǔ)，研究了故障診斷視角下的混雜系統(tǒng)模式跟蹤方法。
　　首先介紹了鍵合圖理論的基本內(nèi)容，著重分析了混雜鍵合圖模型中的因果關(guān)系分配，將模型近似和順序因果關(guān)系分配結(jié)合起來，由系統(tǒng)的混雜鍵合圖模型得到診斷鍵合圖模型，進(jìn)而得出系統(tǒng)的全局解析冗余關(guān)系。
　　其次定義了系統(tǒng)模式是受控結(jié)狀態(tài)的一種獨(dú)特組合，并給出了模式的表達(dá)方式。以三容水箱為例，詳細(xì)介紹了混雜系統(tǒng)模式跟蹤中重要的模式變化特征矩陣和故障特征矩陣等重

3、要的概念，給出了系統(tǒng)正常運(yùn)行及元件故障情況下的模式跟蹤的具體實(shí)現(xiàn)方法，并在三容水箱仿真模型中驗(yàn)證了方法的有效性。
　　最后將本文理論應(yīng)用于三相電壓源型逆變器的模式跟蹤與故障診斷，建立了逆變器的鍵合圖模型，導(dǎo)出了其全局解析冗余關(guān)系。利用開關(guān)時(shí)序結(jié)合模式變化特征矩陣實(shí)現(xiàn)了逆變器正常情況下的模式跟蹤。然后在逆變器功率開關(guān)管單一開路故障情況下研究了模式跟蹤，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的模式跟蹤及故障隔離。
　　本文是將鍵合圖理論應(yīng)用于混雜系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)