傳感器故障的診斷方法

從不同角度出發(fā)，故障診斷方法的分類不*相同。現(xiàn)簡單地將故障診斷方法分為：基于解析數(shù)學(xué)模型的方法和不依賴于數(shù)學(xué)模型的方法。

1、基于解析數(shù)學(xué)模型的方法

根據(jù)殘差產(chǎn)生的形式不同，基于解析數(shù)學(xué)模型的方法可以進(jìn)一步分為：參數(shù)估計法、狀態(tài)估計法和等價空間法。

基于模型的故障診斷方法，是一種早發(fā)展起來的診斷方法，同時也是一種研究、應(yīng)用廣泛的診斷方法。

優(yōu)點(diǎn)是模型機(jī)理清楚，結(jié)構(gòu)簡單，易實(shí)現(xiàn)，易分析，可實(shí)時診斷。在故障診斷領(lǐng)域具有重要的地位，在今后的發(fā)展中依然會是傳感器故障診斷方法的主要研究方向。

缺點(diǎn)是計算量大，系統(tǒng)復(fù)雜;存在建模誤差，模型的適應(yīng)性差;可靠性差，容易出現(xiàn)誤報、漏報等現(xiàn)象;外部擾動的魯棒性，系統(tǒng)的噪聲和干擾不敏感。

目前，這種診斷方法的研究成果仍然主要集中于線性系統(tǒng)，對深入研究非線性系統(tǒng)的通用故障診斷技術(shù)具有重要的意義，同時，魯棒性問題也具有很高的研究價值。表l介紹了模型法中一些故障診斷方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
2、不依賴于數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法

當(dāng)前，控制系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，由于實(shí)際中很難建立控制系統(tǒng)的精確解析數(shù)學(xué)模型，當(dāng)存在建模誤差時，基于模型的故障診斷方法將出現(xiàn)誤報、漏報等現(xiàn)象，因此不依賴于模型的故障診斷方法受到了人們的高度重視。

不依賴數(shù)學(xué)模型的方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要對象的準(zhǔn)確模型，并且適應(yīng)性強(qiáng)。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于實(shí)現(xiàn)。

這種不依賴于系統(tǒng)模型的故障診斷方法可分為基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法的故障診斷方法、基于知識的故障診斷方法和基于離散事件的方法等。

2.1 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法有兩大類：信號處理方法和統(tǒng)計方法。

常用的一些基于信號處理的故障診斷方法有：值檢驗(yàn)和趨勢檢驗(yàn)，利用Kullb ack信息準(zhǔn)則的故障檢測，基于自適應(yīng)滑動Lattice濾波器的故障檢測方法，基于信號模態(tài)估計的故障檢測方法相關(guān)分析法、小波分析方法和信息融合方法等。

2.2 基于知識的方法

基于知識的故障診斷方法協(xié)可分為基于癥狀的故障診斷方法和基于定性模型的故障診斷方法兩種。

2.3 基于離散事件的方法

基于離散事件的故障診斷方法是近年來發(fā)展起來的一種新型故障診斷方法。其基本思想是：離散事件模型的狀態(tài)既反映正常狀態(tài)，又反映系統(tǒng)的故障狀態(tài)。

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