【技術實現步驟摘要】
本申請涉及核電站的運行控制，更具體地，涉及一種全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法、計算機設備、計算機可讀存儲介質及計算機程序產品。
技術介紹
1、核電站綜合控制系統能夠完成核電站裝置的啟動、運行、停止等任務，目前核電站裝置已經初步實現信息化、網絡化、智能化，因此需要針對核電站裝置的關鍵子系統進行網絡化控制技術的研究。
2、目前，采用固定輸出時延的方法可以將原網絡控制系統等效為短時延的系統，方便了故障觀測器的設計，簡化了誤差系統的穩定性證明過程，但也相當于人為擴大了采樣周期，因此存在故障檢測結果相對滯后的缺陷。
技術實現思路
1、為了解決核電站凝水系統的控制系統的輸出時延導致系統故障檢測結果不準確的問題，本專利技術提供了一種全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法、計算機設備、計算機可讀存儲介質及計算機程序產品，通過具有時延補償功能的觀測器對凝水系統進行故障檢測，能夠提高故障檢測結果的準確性。
2、為實現上述目的，按照本專利技術的第一個方面，提供了一種全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法，該方法包括：
3、步驟101，建立核電站凝水系統的控制對象模型：
4、
5、式中，af為系統狀態矩陣，bf為系統輸入矩陣，cf為系統輸出矩陣，x(t)為系統狀態向量，v(t)為系統輸入向量，f(t)為系統故障向量，為系統狀態向量的變化率，y(t)為系統輸出向量；
6、步驟102，按照采樣周期t，對控制對象模型進行
7、
8、式中，a為離散化后的系統狀態矩陣，其取值為b為離散化后的系統輸入矩陣，其取值為c為離散化后的系統輸出矩陣，其取值為cf；xk為離散化后k時刻的系統狀態向量，uk為離散化后k時刻的系統輸入向量，fk為離散化后k時刻的系統故障向量，xk+1為離散化后k+1時刻的系統狀態向量，yk+1為離散化后k+1時刻的系統輸出向量；
9、步驟103，基于離散化的控制對象模型，建立具有時延補償功能的觀測器，觀測器為：
10、
11、式中，為輸出時延，其取值為采樣周期t的整數倍且上界為為觀測器估計的k時刻的系統狀態向量，為觀測器增益矩陣，為離散化后時刻的系統輸出向量，為觀測器估計的時刻的系統輸出向量，為觀測器估計的k+1時刻的系統狀態向量；
12、步驟104，對觀測器進行分析，得到：
13、
14、步驟105，定義觀測器增益矩陣為：
15、
16、求解線性矩陣不等式，得到p和線性矩陣不等式為：
17、
18、根據p、和公式(8)，得到觀測器增益矩陣；
19、步驟106，定義觀測器狀態估計誤差為：
20、
21、將觀測器增益矩陣代入公式(6)，根據公式(2)、公式(6)和公式(7)，得到：
22、
23、式中，h為觀測器輸出權矩陣，εk為觀測器輸出誤差；
24、步驟107，根據觀測器輸出誤差，確定核電站凝水系統是否發生故障。
25、進一步地，上述步驟107，根據觀測器輸出誤差，確定核電站凝水系統是否發生故障，包括在觀測器輸出誤差的絕對值不大于誤差閾值的情況下，確定核電站凝水系統未發生故障；在觀測器輸出誤差的絕對值大于誤差閾值的情況下，確定核電站凝水系統發生故障。
26、進一步地，上述全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法還包括根據核電站凝水系統的運行情況，確定誤差閾值。
27、進一步地，上述步驟104，對觀測器進行分析，得到公式(6)，包括：
28、由公式(2)得到：
29、
30、由得到：
31、
32、將公式(5)代入公式(3)，得到：
33、
34、進一步地，x(t)∈rn，v(t)∈rn，y(t)∈rl，rn表示n維向量空間，rl表示l維向量空間。
35、進一步地，在凝水系統正常工作的情況下，f(t)為零向量；在凝水系統發生故障的情況下，f(t)為非零向量。
36、進一步地，在凝水系統正常工作的情況下，由公式(10)變換得到：
37、
38、按照本專利技術的第二個方面，還提供了一種計算機設備，其包括存儲器、處理器及存儲在該存儲器上的計算機程序，該處理器執行該計算機程序以實現上述任一項方法的步驟。
39、按照本專利技術的第三個方面，還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現上述任一項方法的步驟。
40、按照本專利技術的第四個方面，還提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現上述任一項方法的步驟。
41、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：
42、本專利技術提供的一種全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法，針對核電站凝水系統的控制系統的輸出時延，通過具有時延補償功能的觀測器對凝水系統進行故障檢測，對原凝水系統的采樣周期不產生影響，因此能夠達到提高故障檢測結果的準確性的目的。
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1.一種全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法，其特征在于，應用于核電站凝水系統，包括：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟107，根據所述觀測器輸出誤差，確定所述核電站凝水系統是否發生故障，包括：
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟104，對所述觀測器進行分析，得到公式(6)，包括：
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，x(t)∈Rn，v(t)∈Rn，y(t)∈Rl，Rn表示n維向量空間，Rl表示l維向量空間。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在凝水系統正常工作的情況下，f(t)為零向量；在凝水系統發生故障的情況下，f(t)為非零向量。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，在凝水系統正常工作的情況下，由公式(10)變換得到：
8.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序以實現權利要求1-7中任一項所述方法的步驟。
9
10.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-7中任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種全數字網絡化控制系統時延補償的故障檢測方法，其特征在于，應用于核電站凝水系統，包括：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟107，根據所述觀測器輸出誤差，確定所述核電站凝水系統是否發生故障，包括：
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟104，對所述觀測器進行分析，得到公式(6)，包括：
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，x(t)∈rn，v(t)∈rn，y(t)∈rl，rn表示n維向量空間，rl表示l維向量空間。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在凝水系統正常工作的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陶模，孫衢骎，林潔雨，曹陽，李獻領，馮毅，劉曉陽，郭曉杰，周宏寬，周天成，羅南杭，何金亮，徐宇哲，陳靜，呂偉劍，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七一九研究所，
類型：發明
國別省市：
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