基于H∞滤波器的离散时滞系统鲁棒故障检测方法

针对一类具有不确定性的离散时滞系统，基于H∞滤波器研究了系统的鲁棒故障检测问题。利用H∞控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法。证明了故障检测残差对不确定性具有H∞范数界的鲁棒性，给出了滤波器参数设计方法。仿真示例验证了该方法的有效性．     

带分布时滞奇异系统的H∞故障检测

研究了带分布时滞奇异系统的故障检测问题，设计观测器形式的故障检测滤波器作为残差产生器，将故障检测滤波器设计归结为H∞滤波。利用Lyapunov-Krasovskii方法，给出奇异时滞系统H∞故障检测滤波器存在的充分条件。应用线性矩阵不等式技术，得到问题的解。     

基于时滞补偿观测器的网络化控制系统故障检测

针对一类具有不确定传输时滞的网络化控制系统,基于时滞补偿观测器研究了系统的故障检测问题.在传统的基于观测器的故障检测系统的基础上,根据时滞补偿的思想设计了一种新型的状态观测器,并引入故障的参考模型,得到广义残差系统;利用H∞控制理论,提出了基于H∞滤波器的故障检测方法,并借助线性矩阵不等式(LMI)方法给出了观测器增益矩阵和后滤波器矩阵的解.通过仿真验证了该方法的可行性和优越性.     

基于Riccati方程的时滞不确定性系统鲁棒H∞滤波器设计

研究含有状态时滞的参数不确定性系统的鲁棒 H∞ 滤波器设计问题 ,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的 .针对连续系统和离散系统两种情况 ,以时滞系统的鲁棒稳定性引理为基础 ,利用修正的 Riccati型不等式推导了使得滤波系统 H∞ 范数满足指定要求的滤波器存在的充分条件 ,并且通过两个代数 Riccati方程的正定解参数化表示了该滤波器 .仿真结果表明了该方法的有效性和可行性     

一类多时滞不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计

研究了具有多状态时滞的不确定性系统的时滞相关鲁棒 H∞ 滤波问题 ,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的 .通过构造一个适当的 Lyapunov函数 ,推导出判断一个给定滤波器满足系统 H∞ 范数要求的判别条件 ,以及符合该条件的滤波器存在的充分条件 ,给出了所有满足约束要求的滤波器的参数化表示形式 .该设计方法可以用线性矩阵不等式算法进行求解     

一类时滞离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波

研究了一类含有状态时滞的离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题，其中，系统的参数不确定性是时变和模有界的．为了设计使得滤波过程渐近稳定，且满足H∞扰动抑制水平的滤波器，给出了时滞系统满足H∞扰动抑制的鲁棒稳定性引理，利用修正的Riccati型方程推导了滤波器存在的充分条件．仿真试验表明了该设计方法的有效性和可行性．     

基于导弹LPV模型的故障检测滤波器

研究了导弹竖直平面动力学LPV模型的故障检测和隔离滤波器的设计问题.LPV故障检测滤波器利用几何控制的概念,是基于线性时不变系统的故障检测滤波器的扩展.建立了用于LPV故障检测滤波器设计的导弹模型以及导弹舵机执行器和角速度传感器的故障模型,在此基础上设计了一组FDI滤波器来检测和隔离这些故障.仿真结果验证了这组FDI滤波器的有效性.     

不确定随机时滞系统的鲁棒H_∞滤波

针对具有凸多面体不确定性且扰动可抽象为一维布朗运动的随机时滞系统,利用李雅普诺夫稳定性理论推导出使随机不确定时滞系统渐近稳定且鲁棒L1/H∞滤波器存在的充分条件,将其表达成线性矩阵不等式(组)的形式,再利用Schur补引理对其进行转化,完成鲁棒H∞滤波器的设计,通过标准的数值软件进行求解.仿真结果验证了针对随机不确定时滞系统,所提出滤波器设计方法的有效性.     

一类带有状态时滞中立系统的鲁棒H∞滤波器设计

本文对带有状态时滞的不确定中立系统的满阶鲁棒H∞滤波器设计问题进行了研究,目的是对于所容许的不确定性和时滞,设计一个满阶滤波器使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并且满足给定的H∞性能要求.在Lyapunov稳定性理论的基础上,通过使用LMI方法得到了满足要求的满阶鲁棒H∞滤波器存在的充分条件:Ω ~0＜0,X-Y＞0.并且当这些条件满足时,给出了所求的鲁棒H∞滤波器.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.     

一种消除残留振荡的最优随机时滞滤波器

时滞滤波器是一种消除残留振荡的有效方法.将系统性能指标最优的思想引入时滞滤波器的设计,得到了一种随机最优时滞滤波器.滤波器的时滞时间可以任意给定,简化了设计过程.通过对最优随机时滞滤波器的鲁棒性分析,在系统极点处配置多重滤波器零点,可以显著地提高系统的鲁棒性.对弹簧-质量系统的仿真结果进一步证明了这种滤波器的有效性.     

传感器饱和约束下网络控制系统丢包故障检测

研究了一类网络控制系统丢包情况下传感器输出饱和的故障检测问题.首先假设网络控制系统丢包存在于传感器到控制器之间,并用两个独立的伯努利分布序列来描述.然后在传感器输出饱和约束条件下设计了一个故障检测观测器,用来加大故障对残差的敏感性并减小干扰对故障的影响.最后基于线性矩阵不等式技术,得到一个鲁棒故障检测系统有界均方稳定的充分条件,并满足了H∞性能指标.数值算例表明了在丢包和传感器饱和约束情况下所提方法的有效性.     

基于Delta算子的网络控制系统故障检测

研究了Delta算子描述的网络控制系统的故障检测问题.在传统的移位算子描述的基于观测器的故障检测滤波器设计的基础上,给出Delta算子网络控制系统的模型.利用线性矩阵不等式方法,给出滤波器的最优解的存在和求解方法.最后通过数值仿真表明本文方法的有效性.     

一类具有未知干扰的Markov跳变系统故障检测

针对一类具有未知扰动的Markov跳变系统的故障检测问题，设计出了系统的优化故障检测观测器．通过对系统进行重构，获取了包括未知扰动、建模误差等未知输入信号和故障信号的残差动态特性，分别选取残差的扰动信号和故障信号的能量范数指标来体现其对扰动的抑制作用和对故障的灵敏性，并将故障检测观测器的设计描述为一个优化问题．利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式，证明并给出了故障检测观测器有解的充分条件，提出了优化设计方法．所设计的观测器使系统具有随机稳定性，抑制干扰能力强，满足所给的范数指标．仿真算例结果表明，在故障发生时，优化观测器可以很灵敏地检测出故障，并能将未知扰动对残差的影响有效地抑制在给定的范围内。     

A Delay System Approach to Fault Detection Filter of Networked Control Systems

In this paper,the fault detection filter(FDF) design problem for networked control systems(NCSs) with both network-induced delay and data dropout is studied.Based on a new NCSs model proposed recently,an observer-based filter is introduced to be the residual generator and formulated as an H∞-optimization problem for systems with two successive delay components.By applying Lyapunov-Krasovskii approach,a new sufficient condition on stability and H∞ performance is derived for systems with two successive delay ...     

奇异系统基于状态观测器的鲁棒故障诊断残差产生器设计的LMI方法

研究了受不确定性扰动影响下奇异系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题.从系统的L₂增益角度出发，将奇异系统基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计问题归结为H_∞优化问题，通过选择适当的加权矩阵和观测器系数矩阵求解H_∞优化问题，即其最优解能最大化残差对故障信号的灵敏度且能够确保残差对不确定性扰动的鲁棒性. 应用线性矩阵不等式技术，给出并证明了该设计问题解的存在条件和求解方法.     

基于广义熵优化准则的非线性非高斯系统故障分离方法

针对非高斯随机系统研究了一种基于滤波的故障分离方法。通过故障、扰动的统计信息获取状态估计误差和输出估计误差的（联合）概率密度函数,再根据所建立的广义熵优化准则设计滤波器。仿真结果显示,在故障和干扰均出现及主要故障不出现两种不同的情况下系统响应完全不同,说明该广义熵优化准则能有效分离故障。     

带有时延和丢包的分布式网络化控制系统故障检测方法

针对带有带宽约束的分布式网络化控制系统,研究了双层监控系统框架下的带有时延和丢包的子系统故障检测方法.针对带有状态时延、输入与输出存在丢包的子系统,将其建模为带有时延的马尔可夫跳跃系统,将故障检测的任务转化为选择适当的滤波器参数,保证扩展系统渐近稳定并满足一定的鲁棒性要求,根据滤波器参数获得系统的残差用于判断故障是否发...     

基于自适应滑模观测器的故障诊断

讨论了一类线性系统执行器故障的诊断问题.首先应用状态和输出变换,将原系统转化为两个低维子系统,再利用滑模观测器设计理论和等价控制概念重构执行器故障.考虑到实际系统中的不确定因素,上述方法推广到一类线性扰动系统,提出了基于自适应滑模观测器的故障诊断算法.最后,将所提算法应用于某型飞机模型的故障诊断.     

基于强跟踪多模型估计器的作动器故障诊断

在多操纵舵面飞机的自修复飞控系统中,快速准确地获得作动器的故障信息至关重要。该文将多模型思想与强跟踪滤波器相结合,在多模型自适应估计方法的基础上,提出了一种基于强跟踪多模型自适应估计器的作动器故障诊断方法。该方法改进了多模型自适应估计方法的不足之处,具有较好的鲁棒性和较强的自适应能力。它适用于非线性系统,能在线快速地检测出故障,并能较准确地估计出故障的大小。通过对各种作动器故障的仿真,验证了该算法的有效性。     

神经网络故障检测算法研究

该文采用输出带输入线性项的RBF神经网络来辨识非线性随机系统模型,基于扩展卡尔曼滤波器的设计思想,设计了一个可估计状态滤波协方差阵及状态预测协方差阵上界的次优状态滤波器,以产生残差序列,并可用来进行故障检测。该方法适用于一大类非线性随机系统,具有较大的适用范围。