基于支持向量机辅助的四轴陀螺两级故障诊断方法

发布时间：2021-02-04 08:45

　　在四轴冗余配置的惯导系统陀螺组件中,为了解决基于等价空间原理的诊断算法无法分离故障器件的问题,保证惯导系统陀螺组件的容错性能,提出一种基于支持向量机辅助的两级故障诊断方法.首先,以奇偶残差构建卡方检测量,采用广义似然比法对四轴陀螺组件进行实时的故障检测;然后,构建基于小波包变换与支持向量机的故障分类器,分析陀螺器件输出信号的能量特征,对传感器的运行状态进行判定;最后,结合广义似然比法的检测结果与故障分类器的输出,对四轴陀螺组件的故障进行判别,诊断系统故障源.仿真结果表明:所提方法能够快速准确地识别故障器件;在最小冗余配置条件下,保证了惯性系统陀螺组件一次故障正常工作的容错能力. 

【文章来源】：上海交通大学学报. 2020,54(11)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

三正交一斜装配置

SVM分类器结构见图2,其中K(·)为核函数.选取内积运算作为线性核函数,即K(φi,φj)=φTiφj,根据学习样本求解SVM分类器的支持向量集合{φ1,φ2,…,φns}及偏置量b.根据与信号特征样本φ对应的SVM输出μ,即可对陀螺器件的运行情况进行评估.其故障判定原则如下:

基于SVM辅助的故障诊断流程图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种GNSS/SINS容错深组合导航系统设计[J]. 陈帅,蒋长辉,付梦印,薄煜明,赵琛,屈新芬.  中国惯性技术学报. 2017(01)
[2]GNSS/SINS紧组合导航故障检测与系统重构新方法[J]. 张闯,赵修斌,庞春雷,冯波,许云达.  电光与控制. 2017(02)
[3]一种有效的组合导航容错滤波技术研究[J]. 耿峰,祝小平,周洲.  西北工业大学学报. 2016(03)
[4]基于SVR的惯性/卫星组合导航系统故障诊断方法[J]. 柳敏,赖际舟,刘建业,黄凯.  控制与决策. 2016(10)
[5]一种改进的故障检测算法在组合导航中的应用[J]. 吴有龙,王晓鸣,曹鹏,杨忠.  北京理工大学学报. 2015(05)
[6]改进的四陀螺冗余捷联惯组故障诊断与隔离方法[J]. 武唯强,任子君,张通,陈凯,闫杰.  指挥控制与仿真. 2015(01)

硕士论文
[1]基于增量式模糊支持向量机的陀螺仪故障诊断[D]. 李勇.南京航空航天大学 2015



本文编号：3018053