基于区间证据推理的电磁继电器接触系统故障检测研究

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电磁继电器是一种广泛应用的电气元件,为检验继电器的可靠性,分析其老化规律及寿命特征,需要对接触系统故障进行检测。接触电阻反映了继电器的导通能力,其阻值可作为评判继电器工况是否正常的重要指标。受触点温度变化、负载条件等复杂因素影响,接触电阻具有随机和认知不确定性,其测量值将发生较大范围的变化,经验阈值很难作为判断故障与否的有效依据。因此,研究电磁继电器接触系统的故障检测问题,具有重要的理论意义和工程价值。本文采用接触电阻实时测量数据,围绕电磁继电器电接触故障检测问题展开研究,致力于弥补现有故障检测算法的若干缺陷,主要内容归纳如下:(1)现有接触电阻阈值检测算法过于依赖先验知识,易于产生较高的漏报率。针对该问题,提出一种基于区间证据融合的继电器接触系统故障检测算法。首先,将先验阈值和接触电阻测试数据转换为区间信度结构;然后,根据修正权重对先验阈值和测试数据进行区间证据推理融合;最后,计算出融合后的检测阈值进行故障检测。该方法充分考虑了接触电阻测量模型所包含的不确定性,同时保证了证据推理及融合过程中的权重一致性,且算法复杂度相对较低,适用于高实时性检测场景。实验结果表明了所提算法的有效性。(2)针对接触电阻测量值波动导致故障检测准确度低的问题,提出一种基于区间证据更新的故障检测算法。首先,计算测量数据的滑动窗口方差,然后将测量数据进行区间扩展并转换为区间证据;然后,应用Jousselme证据距离最小原则,对证据折扣因子进行自适应优化,计算证据折扣后的融合证据;最后,根据融合证据计算Pignistic概率,获取继电器故障检测结果。该算法的优势在于,充分保留了测量数据中的不确定性信息,弥补了现有算法自适应能力不足的缺陷,适用于对检测准确度要求极高的应用场合。实验结果表明,与常规故障检测算法相比,所提算法的检测率得到显著提升。(3)为验证所提算法的有效性,设计了基于接触电阻实时测量的电磁继电器电接触故障检测系统,对现有算法进行分析验证。
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