基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法与流程

技术特征：
1.基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：包括如下步骤：考虑执行器故障和外部扰动，建立包括故障检测滤波器和周期事件触发机制的三连杆平面机械手故障检测系统模型；确定使三连杆平面机械手故障检测系统模型在周期事件触发机制下正则、无脉冲、指数稳定且满足h
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性能的条件；基于三连杆平面机械手故障检测系统模型在周期事件触发机制下正则、无脉冲、指数稳定且满足h
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性能的条件，协同设计故障检测滤波器和周期事件触发机制；考虑残差建立故障检测方案；三连杆平面机械手故障检测系统模型获取包括具体执行器故障数据和外部扰动数据，得出对应残差数据；将得出的具体残差数据代入故障检测方案，得出故障判断结果。2.根据权利要求1所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：建立三连杆平面机械手故障检测系统模型包括以下步骤：建立三连杆平面机械手广义系统模型，用于收集外部扰动和执行器故障数据，并以此得出测量输出；建立故障检测滤波器，用于接收测量输出并产生残差；建立周期事件触发机制，用于周期采样测量输出，并控制测量输出信号是否发送到故障检测滤波器。3.根据权利要求2所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：建立三连杆平面机械手广义系统模型包括如下步骤：建立三连杆平面机械手在关节坐标系下的非线性动态模型，将其转化为在笛卡尔坐标系下的线性模型，选取线性化的平衡点，考虑执行器故障与扰动输入，建立三连杆平面机械手广义系统模型。4.根据权利要求2所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：基于三连杆平面机械手广义系统模型建立周期事件触发机制。5.根据权利要求2所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：基于三连杆平面机械手广义系统模型建立故障检测滤波器。6.根据权利要求2所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：建立三连杆平面机械手故障检测系统模型的步骤还包括：考虑包括执行器故障参数设计故障加权系统，用于提升设计自由度。7.根据权利要求1所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：周期事件触发机制：
ε[y(k j)h-y(kh)]
t
φ[y(k j)h-y(kh)]≤y
t
((k j)h)θφθy((k j)h)其中：h是采样周期，j＝1,2,
…
，y((k j)h)表示当前采样时刻的测量输出，y(kh)表示上一采样时刻的测量输出，ε＞0是给定的阈值参数，θ是权重参数矩阵满足σ
f
＞0,f＝1,2,3，φ＞0是使三连杆平面机械手故障检测系统模型在周期事件触发机制下正则、无脉冲、指数稳定且满足h
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性能的事件触发参数矩阵；当前采样信号不满足事件触发机制时便会被传输到故障检测滤波器。8.根据权利要求2所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：采样的测量输出信号在进入故障检测滤波器前进行时滞处理：根据传输时延定义时变时滞则采样的测量输出信号y(t0h),y(t1h),y(t2h),
…
在t0h τ0,t1h τ1,t2h τ2,
…
时刻到达故障检测滤波器。9.根据权利要求1所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：基于残差建立残差评价函数和残差评价阈值，并设计故障检测方案：残差评价函数的输出值大于残差评价阈值，则判断为故障。10.根据权利要求1所述的基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，其特征在于：使用h
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性能指标表示执行器故障和外部扰动信号对残差的影响，利用输入时滞法并构造不连续的指数型lyapunov
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krasovskii泛函，以确定使三连杆平面机械手故障检测系统在周期事件触发机制下正则、无脉冲、指数稳定且满足h
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性能的条件。

技术总结
本发明公开了基于事件触发机制的三连杆机械手执行器故障检测方法，首先选取线性化的平衡点，考虑执行器故障参数和外部扰动建立三连杆平面机械手广义系统模型，然后依据三连杆平面机械手广义系统模型建立三连杆平面机械手故障检测系统模型，确定三连杆平面机械手故障检测系统模型在H


技术研发人员：林金星 施苏苏 王强 徐丰羽 樊春霞
受保护的技术使用者：南京邮电大学
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/2/6