热能动力工程

作者：乔新宇,李献领,罗浩,徐晓艺,宁哲远,王豪

单位：哈尔滨工业大学,,中国船舶重工集团公司第七一九研究所,,哈尔滨工业大学 航天学院,,哈尔滨工业大学,,哈尔滨工业大学,,哈尔滨工业大学,

关键词：二回路系统;子空间方法;闭环故障诊断;稳定核描述

基金：热能动力技术重点实验室开放基金资助项目（TPL2021C01）

为进一步提高船舶核动力二回路系统的安全性与可靠性，提出了一种子空间映射的船舶核动力二回路系统闭环故障诊断方法。针对船舶核动力二回路系统闭环控制结构导致控制器输入和测量输出存在的相关性问题，所提方法利用控制器输入和输出数据构造汉克尔矩阵，结合已知控制器的参数，构造了与控制器输入和测量输出无关的辅助矩阵。基于信号子空间方法，设计了一种数据驱动稳定核描述（Stable Kernel Representation, SKR）的闭环故障诊断方法，通过对未来和过去数据的辅助矩阵与输出矩阵进行LQ分解，获得二回路系统的数据驱动SKR，即残差产生器。然后，根据训练的输入和输出数据设计阈值、检验统计量与故障检测逻辑，实现对二回路系统有效的故障诊断。最后，实验主要在二回路系统的给水泵和冷凝器上进行算法测试，实验结果验证说明所提方法可以有效的检测二回路系统发生故障诊断。

来源：2025年第6期

《热能动力工程》期刊编辑部

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