基于SαS分布参数估计的系统鲁棒故障检测

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1、2342010，46（19）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用基于SαS分布参数估计的系统鲁棒故障检测张正道，张卫华ZHANGZheng-dao，ZHANGWei-hua江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡214122SchoolofCommunicationandControlEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi，Jiangsu214122，ChinaE-mail：wxzzd@hotmail.comZHANGZheng-dao，ZHANGWei-hua.Robustf

2、aultdetectionofsystembasedonparametersestimationofSymmetricAlpha-Stabledistributions.ComputerEngineeringandApplications，2010，46（19）：234-237.Abstract：Forthecomplexcontrolsystems，itistoohardtomodelprecisely，somodel-basedfaultdetectionmethodsarenotefficaciousinapplication.Afaultdet

3、ectionmethodbasedonparameterestimationofSymmetricAlpha-Stabledistributionsforaclassofmodel-unknownnonlinearsystemisproposed.Firstly，theoutputseriesispredicted，andthepredictionerrorsig-nalwithobviousabruptimpulsesisobtained.Thenthevalueofparameteralphacanbeestimatedthroughthemeth

4、odofpa-rameterestimationofSymmetricAlpha-Stabledistributions.Therefore，thecurseofparameteralphaisestablished.Itisexplicittodetectsystemfaultonthebasisofthiscurse.Theproposedmethodstillhasgoodrobustnessforsignalscorruptedbylargeamplitudecolorednoise.Theproposedmethodisappliedtofa

5、ultdetectionofbearingsystem.Thefaultstateofbearingcanbedetectedexactly.Thesimulationresultindicatesthatthemethodmentionedaboveiseffectiveandfeasible.Keywords：faultdetection；model-unknown；nonlinearsystem；SymmetricAlpha-Stabledistributions；robustness摘要：因为复杂系统难以建立精确的数学模型，基于模型的故障检测方

6、法在实际复杂控制系统中应用时往往难以获得很好的效果。针对这类数学模型未知的非线性系统，提出了一种基于SαS分布参数估计的系统故障检测方法。首先应用预测方法对系统输出序列进行预测建模，利用预测误差放大信号的脉冲突变，然后利用SαS分布的参数估计方法对预测误差序列的参数α进行估计，获得α的变化曲线，根据α的变化可以直观地判断出故障的发生。该方法对大幅值的有色噪声污染的信号仍然有很好的检测鲁棒性。以轴承系统的故障检测为例进行仿真实验，通过分析轴承振动信号故障条件下α曲线的变化情况，判断轴承的故障状态。仿真结果证实了该方法有效且可行。关键词：故障检测；模型未知

7、；非线性系统；SαS分布；鲁棒性DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2010.19.068文章编号：1002-8331（2010）19-0234-04文献标识码：Ａ中图分类号：TP181引言一类含有模型不确定和未知输入的非线性系统，基于鲁棒和随着人们对控制系统设备的安全性、可靠性和有效性的滑模观测器设计，获得了该类非线性系统基于模型的鲁棒故要求越来越高，故障检测技术成为国际自控界的热点研究方障检测与辨识的结果。对于系统数学模型未知或者系统建模向之一。故障检测方法一般分为两大类：基于系统数学模型不精确的情况。文献[4]利用径向基神经

8、网络的非线性映射能的方法和基于信号分析的方法。力，提出了一种非线性系统的故障检测与诊断方法，取