一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法

技术特征：
1.一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于如下步骤：步骤1、建立数据传输过程的状态空间模型；步骤2、建立数据传输过程的自适应事件触发条件；步骤3、建立混杂自适应事件触发异步滤波器模型；步骤4、构造数据传输过程的故障检测模型；步骤5、引入增益隐私安全敏感性机制和增益故障检测敏感性机制；步骤6、引入阈值报警故障检测机制；步骤7、设计数据传输过程的自适应事件触发故障检测滤波器。2.根据权利要求1所述的一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于步骤2所述的建立数据传输过程的自适应事件触发条件，其构造形式如下：||e
y
(k)‖1＞β(k)||y(k)‖1,自适应事件触发阈值β(k)的控制律如下：其中β1,β2,χ都是给定的常数，且满足0＜β1＜1,1＜β2＜1,χ＞0,分别表示自适应系数β(k)增加、减少系数和控制自适应律增减的阈值；是已知的常数；e
y
(k)是测量数据包数量误差，其中k∈[k
ι
,k
ι 1
),),表示自然数，它表示时刻k
l
数据包输出数量，y(k)为时刻k数据包输出数量。3.根据权利要求2所述的一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于步骤3所述的建立混杂自适应事件触发异步滤波器模型，其结构形式如下：骤3所述的建立混杂自适应事件触发异步滤波器模型，其结构形式如下：其中，x
d
(k)表示故障滤波器的状态信号，r(k)表示残差信号，ρ
k
表示满足pr(ρ
k
＝b|φ
k
＝i)＝λ
ib
,ρ
k
∈s2＝{1,2,...,m},m∈n

,0≤λ
ib
≤1,的隐马尔可夫过程，是待设计的滤波器矩阵；令ρ
k
＝b,b∈s2，则滤波器矩阵可被记作a
db
,b
db
,c
db
,d
db
；为故障检测滤波器的有效输入，可在时间触发和事件触发的传感器输出中自由切换；切换效果由随机变量α(k)刻画，并且α(k)满足伯努利分布，相应的分布概率为4.根据权利要求2所述的一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于步骤4所述的构造数据传输过程的故障检测模型：骤4所述的构造数据传输过程的故障检测模型：其中，
5.根据权利要求2所述的一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于步骤5所述的引入增益隐私安全敏感性机制和增益故障检测敏感性机制：5.1引入增益隐私安全敏感性机制：其中，γ表示增益；当系统满足此式时，说明系统具有增益稳定性；即，系统具有隐私安全敏感性；5.2引入增益故障检测敏感性机制：其中，ε表示l-增益；当系统输出满足此式时，说明系统具有增益稳定性；即，系统具有故障检测敏感性。6.根据权利要求2所述的一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于步骤6所述的引入阈值报警故障检测机制：其中，t表示可自由滑动变化的监测时间窗口，当l＜0时，r(l)＝0，j(t)表示故障评估函数，j
th
(t)表示相应的故障报警指标函数，当j(t)＞j
th
(t)时，相应的故障检测系统发出故障报警。7.根据权利要求2所述的一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法，其特征在于步骤7所述的设计数据传输过程的自适应事件触发故障检测滤波器：7.1设计的自适应事件触发故障检测滤波器系统矩阵如下：7.1设计的自适应事件触发故障检测滤波器系统矩阵如下：其中，r
n
向量r
s
向量1
n
表示元素全为1的n维向量，1
s
表示元素全为1的s维向量,表示第个元素为1其余元素为0的n维向量表示第ξ个元素为1其余元素为0的s维向量；7.2设计常数τ＞0,γ＞0,ε＞0,r
n
向量η
bξ
≥0,η
b
≥0,r
g
向
量θ
bξ
≥0,ψ
b
≥0,θ
b
≥0,θ
b
≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：≥0,使得以下不等式：对于b∈s2成立，则在步骤7.1设计的滤波器增益下，故障检测系统是正的、随机稳定的，并且具有增益性能；其中，是α(k)的概率，1
g
×
g
是元素全为1的g
×
g矩阵，i表示单位矩阵；7.3根据步骤2、步骤7.1和步骤7.2的前三个条件，得到保证故障检测系统为正的条件：正的条件：其中，其中，7.4考虑步骤5.1和步骤5.2的约束性能，根据步骤2、步骤7.1得到保证故障检测系统随机稳定的条件：机稳定的条件：其中，其中，
7.5设计随机李亚普诺夫函数其中，当ω(k)＝0,f(k)＝0,φ
k
＝i,ρ
k
＝b时，根据步骤7.2中后五个条件，有差分方程：进而得到：根据步骤.5说明数据传输过程在设计的自适应事件触发滤波器下是随机稳定的；7.6选择相同的随机李亚普诺夫函数其中当ω(k)≠0,f(k)＝0,φ
t
＝i,ρ
t
＝b时，根据步骤7.2中后五个条件，有差分方程：进而，可以得到：根据步骤7.6说明数据传输过程在设计的自适应事件触发滤波器下是具有增益ε。

技术总结
本发明公开了一种具有双敏感性的数据传输故障检测方法。本发明包括1、建立数据传输过程的状态空间模型；2、建立数据传输过程的自适应事件触发条件；3、建立混杂自适应事件触发异步滤波器模型；4、构造数据传输过程的故障检测模型；5、引入增益隐私安全敏感性机制和增益故障检测敏感性机制；6、引入阈值报警故障检测机制；7、设计数据传输过程的自适应事件触发故障检测滤波器。本发明提高数据传输的效率和质量，同时也提高数据的隐私安全性。本发明充分考虑了数据包的非负性、随机性等特点以及数据隐私安全性问题，设计了具有故障检测敏感性和数据隐私安全敏感性的异步滤波器，大大降低了设计成本、提高了数据传输过程中的资源利用率。率。率。


技术研发人员：张俊锋 毋媛媛 黄梦醒 林枫雨
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：2022.06.15
技术公布日：2022/9/13