【成果】高明教授在强噪声下故障检测方面取得进展

  近日，公司控制科学与工程专业盛立教授团队的高明教授在强噪声下故障检测方面取得进展，相关研究成果Event-trigered fault detection for time-varying stochastic systems with strong noise发表在《lEEE Transactions on Instrumentation & Measurement》。《lEEE Transactions on Instrumentation & Measurement》是仪器仪表领域的国际知名期刊，目前影响因子为5.9（SCI二区）。论文第一作者为高明教授，博士研究生怀务祥为第二作者(导师一作)，通讯作者为盛立教授，BB贝博艾弗森为唯一署名单位和通讯单位，该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东省自然科学基金等项目的资助支持。

图1 论文首页

钻井工具系统故障容易被井下强噪声淹没，若不能及时检测，易导致钻进目标偏离设定值。受此问题驱动，研究了线性时变随机系统的事件触发故障检测问题。与现有事件触发故障检测研究成果不同，所述系统存在强噪声干扰且可能淹没故障信号。首先，建立非均匀采样动态系统以完全解耦事件触发机制引发的传输误差；继而提出一种结合卡尔曼滤波与加权移动平均方法的新型故障检测策略。通过选取合适的权重矩阵与窗口长度，推导出强噪声环境下系统故障在概率意义下可检测的充分条件。最后，通过数值仿真及旋转导向钻井工具系统实验验证了所提方法的有效性。

图2 强噪声下基于事件触发的故障检测结果

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10902554