控制理论与应用

作者：陶松兵,柴毅,王一鸣,吴光伟

单位：重庆大学,重庆大学,重庆大学,重庆大学

关键词：故障诊断; 微小故障; Kullback-Leibler距离; 信号处理

基金：国家自然科学基金,国家自然科学基金重点项目

在闭环控制系统中, 当故障幅值较小时, 由故障带来的影响会被控制量所掩盖. 因此, 闭环系统中的微小故障诊断实现更为复杂. 本文针对闭环系统中的传感器故障, 提出了基于Kullback-Leibler( KL )距离的微小故障在线检测与估计方法. 本文首先介绍了KL距离的定义及其在多变量故障检测中的应用, 然后提出了结合KL距离与快速移动窗口主成分分析( Moving window principal component analysis, MWPCA )的在线微小故障检测与估计模型. 在高斯分布的假设下, 利用系统输入输出残差构造MWPCA 的数据矩阵, 然后通过在线更新数据矩阵主成分的均值与方差实现KL距离的在线更新, 最终实现闭环系统中传感器的在线故障检测与估计. 仿真实验表明, 该方法能有效实现具有低故障-噪声比( Fault-to-noise ratio, FNR ) 特性的微小故障诊断.

来源：2019年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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