11、基于区间与正交超平行空间的故障诊断方法解析

基于区间与正交超平行空间的故障诊断方法解析

1. 基于区间的故障诊断模拟

1.1 故障检测与隔离时间

在MATLAB R2018b模拟平台（系统规格为Intel Corei7 - 6500U CPU）上，对三种类型的故障进行检测与隔离识别。三种故障的检测时间分别为0.0513s、0.0712s和0.0673s，隔离与识别时间分别为0.0882s、0.0833s和0.0872s。

1.2 直流电机系统模拟

为验证IOF方法的有效性与可行性，对直流伺服电机动态系统进行故障诊断。借助速度传感器、位置传感器和电流传感器，直流电机的动态模型可描述为：
[
J \frac{d^2\theta}{dt^2} + b\frac{d\theta}{dt} = Ki(t)
]
[
L\frac{di}{dt} + Ri = u - K \frac{d\theta}{dt}
]
其中，(\theta)、(i)和(u)分别代表电机的角位置、电枢电流和施加在电机电枢上的电压源。模型参数的含义和值如下表所示：
| 参数 | 含义 | 值 |
| — | — | — |
| (J) | 电枢转动惯量 | (0.0985 kgm^2) |
| (b) | 摩擦系数 | (0.1482 Nms) |
| (K) | 电机转矩常数和反电动势常数 | (0.4901 V s/rad) |
| (L) | 电感 | (1.3726 H) |
| (R) | 电阻 | (0.0062 Ω) |

通过定义状态(x = [\theta, v