混雜系統(tǒng)模式跟蹤與故障診斷研究.pdf

1、類似于機器人等許多現代系統(tǒng)，其工作和故障都有多種模式，因此會表現出復雜的行為，且每種行為都與相應的連續(xù)動態(tài)相關。準確了解物理系統(tǒng)當前的模式和狀態(tài)信息對于故障發(fā)生時，系統(tǒng)自身啟動恰當的自主操作是十分重要的。然而，系統(tǒng)的當前模式和連續(xù)狀態(tài)通常是不可直接觀測的，必需通過已知驅動、可測得量和一個系統(tǒng)模型來估計?；祀s系統(tǒng)理論定義了系統(tǒng)正常運行及故障時的離散模式及其之間的轉換關系，這種依賴模式的數學模型為系統(tǒng)建模提供了一種很好的方法。本文以混雜系統(tǒng)

2、為研究對象，以鍵合圖理論為基礎，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容，著重分析了混雜鍵合圖模型中的因果關系分配，將模型近似和順序因果關系分配結合起來，由系統(tǒng)的混雜鍵合圖模型得到診斷鍵合圖模型，進而得出系統(tǒng)的全局解析冗余關系。
　　其次定義了系統(tǒng)模式是受控結狀態(tài)的一種獨特組合，并給出了模式的表達方式。以三容水箱為例，詳細介紹了混雜系統(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)正常運行及元件故障情況下的模式跟蹤的具體實現方法，并在三容水箱仿真模型中驗證了方法的有效性。
　　最后將本文理論應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，導出了其全局解析冗余關系。利用開關時序結合模式變化特征矩陣實現了逆變器正常情況下的模式跟蹤。然后在逆變器功率開關管單一開路故障情況下研究了模式跟蹤，實現了系統(tǒng)的模式跟蹤及故障隔離。
　　本文是將鍵合圖理論應用于混雜系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)