宋政辉，宁 波，张新春

1.中国西昌卫星发射中心，四川 西昌 615000

2.烟台警备区自动化站，山东 烟台 264000

基于定性趋势分析的非线性系统故障诊断研究

宋政辉1，宁 波1，张新春2

1.中国西昌卫星发射中心，四川 西昌 615000

2.烟台警备区自动化站，山东 烟台 264000

针对未知的多变量非线性动态系统，提出了一种新型的基于定性趋势分析的故障诊断方法。该方法采用区间半分法提取识别趋势，用模糊趋势匹配算法将实时趋势与规则知识库中的各种典型故障的特征趋势相匹配，实时诊断系统故障。将故障诊断方法成功应用到一个连续的多变量三水箱系统。

定性趋势分析；趋势提取；趋势识别；趋势匹配；三水箱

1 引言

动态系统的故障诊断是系统监控的重要任务之一。近来，针对非线性多变量系统的故障诊断已经引起了广泛的重视[1-2]。由于非线性系统自身的复杂性及建模方法的局限性等，非线性系统故障诊断的研究结果非常有限，现有的方法主要借助线性化方法和智能控制法，如：非线性未知输入观测器方法[3]、基于自适应学习的方法[3]、神经网络法[4-5]、主元分析法[6-7]等。这些方法的研究途径大部分都是基于已知的数学模型。随着自动化程度的提高，现代控制系统通常具有高维、非线性、强耦合、随机噪声和输入时延等特点，很难建立系统精确的数学模型，或者根本就不可能用解析方程来描述。

本文针对非线性系统，提出基于定性趋势分析的非线性系统故障诊断方法，解决系统建模困难的问题。……