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申请/专利权人：中国舰船研究设计中心

摘要：本发明涉及伺服控制系统技术领域，尤其涉及一种伺服控制系统退化故障状态建模方法。通过平稳随机过程描述伺服控制器、伺服驱动器的状态动态变化过程；并在此基础上综合伺服控制器、伺服驱动器的故障过程，构建伺服控制系统故障状态随机过程模型，实现对伺服控制系统故障状态进行量化分析；本发明充分考虑了伺服驱动器、伺服控制器均为多态退化故障时，状态之间的转换关系及对伺服控制系统的影响，建立了马尔可夫模型，能够提高伺服控制系统故障状态量化分析的计算效率和计算精度。

主权项：1.一种伺服控制系统退化故障状态建模方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，建立伺服控制器故障状态空间并进行故障状态转移过程分析；首先将伺服控制器的退化故障离散为m1个子状态，建立伺服控制器多态故障状态空间{0，1，…,m1}；然后基于伺服控制器退化状态转移概率λ1（i），建立描述伺服控制器故障状态转移过程的切普曼-柯尔莫哥洛夫方程，其中i的取值范围为（1，2，…,m1-1）；S2，建立伺服驱动器故障状态空间并进行故障状态转移过程分析；首先将伺服驱动器的退化故障离散为m2个子状态，建立伺服驱动器多态故障状态空间{0，1，…,m2}；然后基于伺服驱动器退化状态转移概率λ2（j），建立描述伺服驱动器故障状态转移过程的切普曼-柯尔莫哥洛夫方程，其中j的取值范围为（1，2，…,m2-1）；S3，建立伺服控制系统故障状态空间并进行故障状态转移过程分析；首先将所述伺服控制器多态故障状态空间与伺服驱动器多态故障状态空间联合，构成伺服控制器与伺服驱动器二维联合故障状态空间；然后基于伺服控制器与伺服驱动器退化故障对伺服控制系统的影响是否独立，对所述二维联合故障状态空间进行划分和归并，建立伺服控制系统故多态障状态空间，并建立描述伺服控制系统故障状态转移过程的切普曼-柯尔莫哥洛夫方程；S4，计算伺服控制系统的故障状态瞬时概率P（t）；首先采用均匀化方法将原本连续时间的伺服控制系统故障状态转移过程离散化为泊松转移过程，然后基于嵌入式马尔可夫链的转移概率矩阵，求解描述伺服控制系统故障状态转移过程的切普曼-柯尔莫哥洛夫方程，解得伺服控制系统的故障状态瞬时概率P（t）；S5，计算伺服控制系统的平均性能退化时间E（TD）；首先建立伺服控制器与伺服驱动器的联合状态转移率矩阵M，然后根据伺服控制系统性能退化时间的相位分布，计算伺服控制系统的平均性能退化时间E（TD）；所述描述伺服控制系统故障状态转移过程的切普曼-柯尔莫哥洛夫方程，具体如下： 式中，pt为t时刻的伺服控制系统故障状态瞬时概率；当伺服控制器与伺服驱动器退化故障对伺服控制系统的影响相互独立时，A1（i）和A2（j）具体如下： 当伺服控制器与伺服驱动器退化故障对伺服控制系统的影响存在关联时，A1（i）和A2（j）具体如下： 。

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