所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
背景技术：
1、超高速长定子直线电机具有推力大、可靠性高等优点，可实现大质量物体快速加速，在轨道交通和高速科学实验设施等领域都有广泛的应用。随着动子速度的提高，超高速长定子直线电机在跨音速时受到非定长气动特性影响，车辆发生抖动震颤，导致超高速直线电机速度测量装置受到不确定性扰动，不确定扰动的判定是超高速直线电机速度准确测量的瓶颈问题之一。
2、当前，针对电机速度测量和不确定扰动检测问题，公开号为cn114355186b的专利公开了一种感应电机系统转子断条及速度传感器故障的诊断方法，通过故障解耦,区分不同类型的故障,再针对不同故障设计不同观测器，不适用于超高速时电机参数发生快速时变的场合；公开号为cn112087173a的专利公开了一种基于观测器的电机速度故障检测方法，通过滑模观测器实现对感应电机的转子电流和转速的估计,然后通过观测器转子电流以及实际电流之间的残差信号值来判断速度传感器是否出现故障，但它不能区分电机速度传感器故障和定子绕组匝间短路故障。公开号为cn105270955b的专利公开了一种自诊断的直线电机终端强制减速装置及故障检测方法，通过位置检测和比较两个速度传感器的信号，判定是否发生故障，双传感器方法难以应用在超高速不确定扰动上。公开号为cn217787134u的专利公开了一种汽车驱动系统速度传感器故障检测装置，但需要改进速度传感器并增加新的硬件设备。
3、针对跨声速直线电机速度不确定性扰动的判定问题，本专利通过实时计算和更新滚动预测矩阵，由量测值与预测值差异实现不确定扰动快速准确判定，不仅避免了依赖固定电机参数的观测器设计，而且不需要增加新的硬件设备。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，即超高速直线电机在跨声速中速度不确定扰动难以快速准确判定问题，本发明提供了一种直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，所述方法包括：
2、步骤s1，获取速度传感器测量值；
3、步骤s2，基于所述速度传感器测量值，进行拟合和标准化的预处理，获得滚动预测矩阵的速度测量值序列v；
4、步骤s3，基于所述滚动预测矩阵的速度测量值序列v，进行时间序列趋势移动预测，获得滚动预测矩阵的速度预测值序列vp；
5、步骤s4，基于所述速度测量值序列v和滚动预测矩阵的速度预测值序列vp构建速度滚动预测矩阵p；
6、步骤s5，基于所述速度滚动预测矩阵p，通过多周期变阈值法判断是否出现速度不确定扰动，若出现速度不确定扰动则发出速度异常信号。
7、进一步的，所述滚动预测矩阵的速度测量值序列v，其获得方法包括：
8、在当前第k个预测周期时，由前n个预测周期，共获得n+1个速度传感器测量值序列记为第一序列vm：vm＝{vm(k-n)，...，vm(k-1)，vm(k)}；vm(k)表示当前第k个预测周期的速度传感器测量值，vm(k-1)表示第k-1个预测周期的速度传感器测量值，vm(k-n)表示第k-n个预测周期的速度传感器测量值；
9、基于所述第一序列vm，以预测周期数为变量进行最小而成拟合，获得拟合矩阵：
10、
11、其中，a＝{a0,a1,…,am-1}表示拟合矩阵的系数向量，m表示拟合多项式的项数；e表示传感器测量值的实际值与拟合值的残差，t表示变换矩阵；a0,a1,…,am-1表示拟合矩阵的系数向量中的项；εk-n,εk-1和εk表示传感器测量值的实际值与拟合值的残差中的项；
12、基于所述拟合矩阵，计算系数向量a的最小二乘解
13、
14、基于所述系数向量a的最小二乘解计算第一序列vm的拟合序列
15、
16、其中，b表示过渡矩阵；
17、基于所述第一序列vm的拟合序列进行标准化，获得滚动预测矩阵的速度测量值序列v：
18、
19、其中，s表示第一序列vm的拟合序列的标准差。
20、进一步的，所述滚动预测矩阵的速度预测值序列vp；
21、将当前第k个预测周期的滚动预测矩阵的速度预测值表示为一次线性函数，则当前第k个预测周期的滚动预测矩阵的速度预测值为：
22、
23、其中，ak为一次线性函数的截距，bk为一次线性函数的斜率，d为当前第k个预测周期至第k+d个预测周期的周期数；
24、将ak为一次线性函数的截距和bk为一次线性函数的斜率记为平滑系数；
25、所述平滑系数，其计算方法为：
26、
27、其中，表示一次移动平均数，表示二次移动平均数；
28、所述一次移动平均数为：
29、
30、n表示前n个预测周期；
31、所述二次移动平均数为：
32、
33、基于所述当前第k个预测周期的滚动预测矩阵的速度预测值和所述平滑系数，进行多步时间序列预测，获得当前第k个预测周期的速度预测值
34、
35、其中q表示预测步长。
36、进一步的，所述步骤s4，具体包括：
37、基于所述当前第k个预测周期的速度预测值与所述速度测量值序列v构建速度滚动预测矩阵p：
38、
39、表示当前第k个预测周期的第d个速度预测值，v(k+d)表示第k+d个预测周期的速度测量值。
40、进一步的，判断是否出现速度不确定扰动，具体包括：
41、通过多周期变阈值法判断是否出现速度不确定扰动：
42、
43、所述αi表示第k+i个预测周期的扰动判定阈值，当第k+i个滚动预测矩阵的速度预测值vkp(k+i)和第k+i个滚动预测矩阵的速度测量值v(k+i)的标准差超出所述扰动判定阈值后判定第k+i个预测周期受
44、到了速度扰动；其中h表示扰动周期阈值；
45、αi＝α0e0.25(i-1)；
46、α0表示第k+1个周期的扰动判定阈值。
47、进一步的，所述发出速度异常信号，其方法包括：
48、当判定第k+i个预测周期收到了速度扰动后，通过sign函数产生计数。
49、本发明的另一方面，提出了一种直线电机速度不确定扰动滚动预测判定系统，所述系统包括：
50、速度测量模块，配置为通过多个设置于跨声速直线电机上的速度传感器获取速度传感器测量值；
51、速度测量值序列获取模块，配置为基于所述速度传感器测量值，进行拟合和标准化的预处理，获得滚动预测矩阵的速度测量值序列v；
52、速度预测值序列获取模块，配置为基于所述滚动预测矩阵的速度测量值序列v，进行时间序列趋势移动预测，获得滚动预测矩阵的速度预测值序列vp；
53、速度滚动预测矩阵构建模块，配置为基于所述速度测量值序列v和滚动预测矩阵的速度预测值序列vp构建速度滚动预测矩阵p；
54、速度不确定扰动判定模块，配置为基于所述速度滚动预测矩阵p，通过多周期变阈值法判断是否出现速度不确定扰动，若出现速度不确定扰动则发出速度异常信号。
55、本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：
56、至少一个处理器；以及
57、与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
58、所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法。
59、本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法。
60、本发明的有益效果：
61、(1)本发明通过实时计算速度预测值更新滚动预测矩阵，由多点预测值与量测值之差构建判定特征向量，依据特征向量超过指数阈值的数量判定不确定扰动。
1.一种直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，其特征在于，所述滚动预测矩阵的速度测量值序列v，其获得方法包括：
3.根据权利要求2所述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，其特征在于，所述滚动预测矩阵的速度预测值序列vp；
4.根据权利要求3所述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，其特征在于，所述步骤s4，具体包括：
5.根据权利要求1所述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，其特征在于，判断是否出现速度不确定扰动，具体包括：
6.根据权利要求5所述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法，其特征在于，所述发出速度异常信号，其方法包括：
7.一种直线电机速度不确定扰动滚动预测判定系统，其特征在于，所述系统包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-6任一项所述的直线电机速度不确定扰动滚动预测判定方法。
