基于典型变量分析状态残差的故障检测方法

提出一种基于典型变量分析(Canonical Variate Analysis,CVA)状态残差的故障检测方法。典型变量分析能够利用过程数据提取过程状态,进而估计子空间状态空间矩阵,建立过程的子空间模型。根据子空间模型估计的状态与典型变量分析估计的状态存在残差,利用多元统计量对该残差进行监控,能够实现故障检测。在连续搅拌反应器控制系统上的仿真表明,该方法的故障检测灵敏性优于监控典型变量分析状态空间和残差空间的方法,检测速度快于监控典型变量分析状态空间的方法。

Kalman滤波模型中三种残差的比较

Kalman滤波中不可避免地存在模型误差,模型误差的存在会引起滤波结果失真,严重时还会导致滤波发散。在对Kalman滤波模型进行检验时,有三种常用的残差——观测残差,预测残差和状态预报值残差。以往不同学者选用不同的残差对模型进行检验。当模型含有误差时,分别推导这三种残差变化后的表达式并对它们检验模型误差的能力进行比较,结果表明预测残差在模型检验中反应最灵敏,并且计算量最小。最后给出仿真算例,结果也证实预测残差能够更有效、更快捷地探测模型误差。

基于AEKF的永磁同步电机转速估计算法研究

针对在转速估算研究中采用常数矩阵不能准确描述永磁同步电机(PMSM)在不同运行条件下系统噪声的问题,提出了一种基于新息序列和状态残差的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。同时,对AEKF的稳定性进行理论上的探究。经仿真验证,与传统扩展卡尔曼滤波算法相比,AEKF在收敛速度和收敛精度上更优,参数鲁棒性更好。

基于电感电流的双有源桥DC/DC变换器的开路故障诊断

基于电力电子变压器的列车牵引传动系统中,双有源桥DC/DC变换器的组成结构复杂且运行环境较为恶劣,极易发生故障。文章针对DAB中IGBT模块不同的开路故障情况,通过建立DAB动态数学模型,对实测的电流值与估计值的状态残差进行了分析,研究了基于电感电流的双有源桥DC/DC变换器开路故障诊断及定位方法,并基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型进行验证。仿真结果表明,该方法诊断快速,结果精确,可快速确定故障位置。