专利示意图
一、技术领域
故障检测技术领域
二、专利介绍
1.专利信息
专利类型：发明
专利权人：清华大学深圳国际研究生院
申请号：202210887610.2
发明人：徐峰、刘厚德、王程瑞、王学谦、梁斌
2.专利说明书摘要
本发明公开了一种基于集合论和未知输入观测器的故障检测方法，包括以下步骤：S1：建立具有有界随机扰动与测量噪声的待检测系统的状态空间模型；S2：根据待检测系统的状态空间模型构造参数待定的未知输入观测器；S3：根据系统模型和观测器模型建立状态估计误差与残差迭代方程；S4：根据迭代方程导出状态估计误差集与残差集迭代公式；S5：建立最小化残差集尺寸的优化问题，求得最小化残差集尺寸的观测器参数；S6：根据观测器参数计算最小残差集，执行故障检测。本发明提供了一种统一了集理论未知输入观测器和集值观测器的故障检测方法框架，能够实现更低的保守性，并且对待检测系统所需满足的条件要求更低，适用范围更广。
3.创新点
（1）本发明涉及故障检测领域，基于扰动和噪声分布未知但有界的此类故障检测方案保守性较高的缺陷，提供了一种基于集合论和未知输入观测器的故障检测方法；
（2）现有的集理论未知输入观测器与集值观测器均可在本发明所提出的故障检测框架下所描述，且本发明的故障检测方法的保守性在任何情况下均低于上述两种方法。
4.痛点问题
（1）故障检测产生虚警、漏警的不可靠问题；
（2）故障检测算法的效率低、实时性差的问题；
（3）故障检测保守性较高的问题。
5.技术优势
（1）本发明提出的方法具有在同类现有方法中具有最低保守性；
（2）本发明所提出的故障检测方法具有可靠性和高实时性。
三、产业化信息
1.应用场景
（1）无人驾驶、航空航天领域的关键子系统（如电机，控制系统）的故障检测；
（2）对工厂内电进线进行电力故障诊断与分析，以降低能耗实现减排。
2.商业价值
无直接数据，此处提供一个相关数据：国家统计局2017年国内工业企业年累积折旧为284901.92亿元，其中对安全性、实时性要求相对较高的重工业企业年累积折旧为229056.72亿元。据此，故障诊断和检测技术使得工业生产资料的使用寿命延长所能带来的财产与经济效益规模保守估计在百亿规模以上。
3.发展规划
该技术未来可应用至军工生产、电力设施、交通运输和航空航天等安全性和可靠性要求较高的生产场景，以保证系统运行的高可靠性与稳定性，快速提高我国在装备智能制造领域的水平。
4.合作方式
面议
注:所有成果未经授权，请勿转载
联系方式：ttc@sz.tsinghua.edu.cn
