【技術實現步驟摘要】
本專利技術設計涉及高速列車懸掛系統故障檢測，尤其涉及一種針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法。
技術介紹
1、懸掛系統是高速列車重要的組成部分，不僅起到支撐轉向架以及列車車體的作用，同時又能隔絕由軌道不平順所產生的作用力，保證了車廂乘客的乘坐體驗。然而，列車懸掛系統在運行過程中面臨復雜的工況，從而誘發各種機械部件、系統的早期故障。這些早期故障通常具有隱蔽性強、難以檢測等特點，因此研究懸掛系統的早期故障檢測具有重要意義。
2、目前，現有的解析tomfir殘差、數據驅動tomfir殘差等方法技術雖然突破了系統結構的限制，實現了一定限制條件下控制系統早期故障的檢測和診斷，但仍然都屬于被動故障檢測和診斷的框架。相比于主動故障檢測和診斷框架，基于被動框架的解析tomfir殘差、數據驅動的tomfir殘差等方法，僅依賴系統的輸入和輸出數據，導致故障信息提取、故障特征挖掘不充分，極大地限制了現有技術對早期故障的檢測、診斷和工程應用。
技術實現思路
1、針對現有技術中的不足，本專利技術提供了一種針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，以解決現有技術中故障信息提取、故障特征挖掘不充分的技術問題。
2、本專利技術提供了一種針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，包括如下步驟：
3、步驟1：利用t-s模糊進行高速列車懸掛系統的實際模型和標稱模型的數據建模；
4、步驟2：構建數據建模的輸入輸出數據矩陣；
5、步驟3：根據數據模
6、步驟4：構建輔助信號及輔助信號分配器，通過輔助信號及輔助信號分配器優化tomfir殘差；
7、步驟5：設計評估函數，通過步驟4獲得的tomfir殘差以及評估函數對故障進行檢測。
8、進一步地，所述步驟3中，采用基于lq分解與最小二乘法結合的辨識技術設計tomfir殘差。
9、進一步地，所述步驟3中，設計的tomfir殘差為：
10、tomfir(k)＝ry,l(k)-h(μ)ru,p,l(k)
11、式中，μi(θ(k))表示隸屬度函數，滿足μi(θ(k))≥0且
12、進一步地，所述步驟4中，構建的輔助信號及輔助信號分配器為：式中，η為常數；α1、α2為m×1維矩陣向量，α1+α2＝0。
13、進一步地，所述步驟4中，還包括：構建冗余執行器，構建的冗余執行器為：b2，令b2＝b1，其中，b1、b2均為n×m維，b1為正常系統的輸入矩陣系數。
14、進一步地，所述步驟4中，優化后的tomfir殘差為：
15、
16、式中，
17、
18、其中，
19、進一步地，所述步驟5中，設計基于hellinger距離的評估函數。
20、進一步地，所述評估函數為：
21、
22、式中，其中，
23、其中，
24、本專利技術的有益效果：
25、本專利技術屬于主動故障檢測和診斷框架，本專利技術通過設計輔助信號及輔助信號分配器并將其注入系統中，使tomfir殘差包含更多的故障信息，從而提升系統對故障的感知能力。同時，為了減小輔助信號對無故障系統的影響，本專利技術設計了針對輔助信號的冗余執行器，確保了在系統無故障時，輔助信號對正常運行的系統不產生影響；而在系統發生故障時，輔助信號能夠實現故障系統tomfir殘差的有益放大，從而提高故障檢測的能力。本專利技術考慮了被控制器補償而沒有體現在系統輸出中的那部分早期故障信息，即在殘差設計的過程中綜合考慮了控制器在早期故障發生前后的調節量，因此對于早期故障信息的獲取更全面。
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1.一種針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟3中，采用基于LQ分解與最小二乘法結合的辨識技術設計ToMFIR殘差。
3.如權利要求1所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟3中，設計的ToMFIR殘差為：
4.如權利要求1-3中任一所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟4中，構建的輔助信號及輔助信號分配器為：式中，η為常數；α1、α2為m×1維矩陣向量，α1+α2＝0。
5.如權利要求4所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟4中，還包括：構建冗余執行器，構建的冗余執行器為：B2，令B2＝B1，其中，B1、B2均為n×m維，B1為正常系統的輸入矩陣系數。
6.如權利要求5所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟4中，優化后的ToMFIR殘差為：
7.如權利要
8.如權利要求7所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述評估函數為：
...【技術特征摘要】
1.一種針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟3中，采用基于lq分解與最小二乘法結合的辨識技術設計tomfir殘差。
3.如權利要求1所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟3中，設計的tomfir殘差為：
4.如權利要求1-3中任一所述的針對高速列車懸掛系統的主動式早期故障檢測方法，其特征在于，所述步驟4中，構建的輔助信號及輔助信號分配器為：式中，η為常數；α1、α2為m×1維矩陣向量，α1+α2＝0。
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