参数摄动系统鲁棒故障检测器原理与设计

讨论了参数摄动系统鲁棒故障检测器的构成,分析了参数摄动对残差的影响,提出并证明了摄动对残差信号的最大影响范围,提出了一种鲁棒故障检测器的设计方法,并就故障检测器的阈值设计作了介绍.图2,表1,参6.     

非线性分布参数系统鲁棒故障检测观测器设计

针对一类由偏微分方程(PDE)描述的非线性分布参数系统的鲁棒故障检测观测器(FDO)设计问题进行了研究.采用模态分解法将PDE系统变换成一个等价的无穷维常微分方程(ODE)系统,并根据空间微分算子的特征谱,将无穷维ODE系统表达成有限维慢子系统与无穷维快子系统相耦合的形式.基于慢子系统模型设计有限维FDO,使得无故障残差系统在容许的未知非线性动态和快子系统动态影响下依然渐近稳定,并设计相应的检测门限,以实现故障检测.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

广义线性系统的鲁棒控制器设计

提出了广义线性系统的一种鲁棒状态与状态导数比例反馈控制器设计方法。该方法计算较为简单、有效，利用了闭环特征向量的全部自由度，因而不仅可以满足闭环系统的各项特性要求，而且还可使闭环极点对参数的摄动具有最小的灵敏度。     

结构不确定性线性系统的鲁棒控制器设计

本文利用最近由频域推导的μ方法,按照时域与频域的对应关系,建立μ的状态空间对应模型,从而直接在状态空间对结构不确定性进行性能与鲁棒性研究,给出不确定系统满足一定范围摄动的稳定鲁棒充要条件,并通过引入假想不确定性建立此系统的性能鲁棒条件,利用μ方法与H_∞控制结合,发展由状态及输出反馈的鲁棒控制设计方法,控制律由代数Riccati 方程解得.     

不确定线性系统的鲁棒稳定化设计

该文基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论，研究了一般的不确定线性时滞系统的鲁棒稳定控制器设计问题，给出了此类控制器存在的充要条件和解析表达式。并对一类特殊结构的不确定线性时滞系统，推导了相应的鲁棒稳定控制律，并举例说明该设计方法具有直接，有效的特点。     

基于鲁棒观测器的船舶舵机伺服系统故障检测

针对船舶舵机伺服系统的非线性和运行时受未知时变干扰的问题,提出了基于非线性鲁棒观测器的故障检测方案,可以在干扰力信息未知的情况下,对系统进行有效的故障检测.在对系统建模后,给出了观测器的设计步骤和存在条件,并采用线性矩阵不等式来解决观测器的求解问题.搭建了基于NI-PXI设备的故障检测实验台,在线检测观测器的观测能力、鲁棒性以及对故障的检测能力,设计了自适应阈值进行故障决策解决系统瞬态误报警的问题.实验结果表明:所提的故障检测方案有效且可用于在线故障检测,优于现有的一些故障检测方案.     

带观测器的鲁棒控制系统设计方法

本文分析了观测器对系统鲁棒性的严重影响;分离性原理被破坏,观测误差不可避免.给出了带观测器系统的鲁棒控制设计方法.首先,给出了一种反映鲁棒性的目标函数,然后在解Sylvester 矩阵方程AX-XA=-BU 的基础上,确定了所有使组合系统名义工作点的极点为指定值的反馈阵和观测器参数,在这些F 及观测参数中对目标函数优化,既使系统满足给定的动态性能指标,又提高了鲁棒性.     

带观测器系统基于特征结构配置的鲁棒设计

介绍了带观测器系统的基于特征结构配置的鲁棒设计方法．该方法为名义组合系统配置最佳闭环特征结构．使其具有良好的鲁棒性．     

基于鲁棒观测器的电液伺服系统传感器故障检测与隔离

在电液伺服系统的故障检测中,经常会引入额外的传感器,这些传感器一旦发生故障就会对系统的运行状态产生误判;而且,电液伺服系统本身是一个典型的非线性系统,其运行过程中各种未知和时变的干扰力也会对传感器故障的检测与隔离造成影响.针对这些问题,文中提出了一个基于非线性鲁棒观测器的传感器故障检测与隔离方案,采用非线性鲁棒观测器来对电液伺服系统的非线性及未知干扰进行处理,并采用线性矩阵不等式协助设计观测器以方便求解;对于传感器故障的隔离,采用观测器组结合逻辑判断的方式.文中还通过仿真和实验对所提出的故障检测与隔离方案进行了验证,并根据实验数据的特征设计了自适应阈值对传感器故障进行了故障决策,结果证明所提出的故障检测与隔离方案是有效的.     

线性系统的鲁棒特征结构配置

如何配置一个系统的特征结构使系统的条件指数最小化为1,从而使系统对参数摄动具有最好的鲁棒性是一个被忽略的问题.针对这一问题采用状态反馈, 以条件指数作为系统鲁棒性能指标,对线性系统提出了该问题的解存在的充分条件,又对满足充分条件的系统给出了相应的特征结构配置算法及控制器设计.该设计过程简单、实用, 并通过仿真验证了在参数摄动小于闭环系统主导极点实部的绝对值时,系统保持了鲁棒稳定性.     

一种基于LMI的H-/H∞故障检测观测器优化设计方法

针对线性时不变动态系统,构造一个线性全阶输出观测器,获得包括扰动、噪声、建模误差等未知输入信号和故障信号的残差动态特性,选用残差对故障信号的H-指数描述其对故障的灵敏度,用残差对未知信号的H∞范数表示其对不确定因素的鲁棒性,将故障检测观测器的设计描述为一个优化问题.研究了基于线性矩阵不等式的故障检测观测嚣设计,给出了求解最优观测器增益的方法,并证明了该解存在的条件.实践结果表明,应用该方法所设计的故障检测观测器灵敏度高,对干扰信号具有强鲁棒性.     

广义线性离散系统的基于状态补偿的全维状态观测器的设计

主要讨论了广义离散线性系统{Ex(k 1)=Gx(k) Hu(k) y(k)=Cx(k)=Du(k)的状态观测器，利用矩阵的奇异值分解和矩阵的广义逆，将广义线性系统化为奇异值标准形{∑x1(k 1)=G11x1(k) G12x2(k) H1u(k) 0=G21x1(k) G22x2(k) H2u(k) y(k)=C1x1(k) C2x2(k) Du(k)再引入状态补偿反馈u(k)=K1x2(k) v(k)，使得广义系统变为正常系统，从而设计出广义离散线性系统的全维状态观测器。x^^(k 1)=(G^～-KC^～)Vx^^(k) (H^～-KD^～)(u(k) u(k 1)) Ky(k)     

滑模观测器实现不确定系统的鲁棒故障重构

讨论了利用滑模观测器实现不确定系统的在线故障重构问题.首先应用奇异值分解,对系统进行规范化处理,设计了鲁棒滑模观测器的LMI算法,并通过非线性介入使设计观测器对系统不确定性具有鲁棒性及跟踪系统状态的收敛性;然后根据滑模观测器设计方法,利用等价输出误差介入、H∞约束优化原理以及加入输出滤波器方法,提出了执行器故障和传感器...     

变时滞不确定模糊系统鲁棒观测器的设计

T-S模糊模型可以对复杂非线性系统提供有效的表达方式。文中，利用模糊T-S模型对非线性不确定时滞系统进行建模，在此基础上，提出了通过模糊状态反馈和基于观测器的模糊反馈控制器镇定不确定非线性时滞系统的方法。用短阵不等式给出了模糊反馈增益和模糊观测器增益的存在的充分条件，并将这些条件转化为线性矩阵不等式（LMI）的可解性，仿真结果表明了文中所提出的模糊控制方法是有效的。     

一类非线性广义系统的观测器设计

文章讨论了一类广义非线性系统状态观测器的设计方法,并利用广义Lyapunov方程给出相应的增益矩阵L所应满足的条件,最后利用相应的Riccati方程给出增益矩阵L的一种具体形式。     

Robust fault tolerant control of uncertain time-delay linear systems

Robust fault tolerant control for a class of time-delay linear systems with parameter uncertainties is studied, and a time-delay related state feedback control is proposed. On the basis of Lyapunov method , we prove that the proposed control law has integrity against sensor and/or actuator failures if the correspondent sufficient condition can be satisfied. A heuristic algorithm is also provided to facilitate the realization of the fault tolerant control. Finally, a simulation example is presented to show the effectiveness of the proposed approach.     

一类线性切换系统基于观测器的输出反馈镇定

对一类线性切换系统 ,首先设计了其状态观测器的形式 ,给出线性切换系统渐近镇定的一组LMI形式的充分条件 .基于所设计的观测器 ,用各子观测器的值构造各子控制器和切换策略 ,达到使整个闭环系统渐近稳定的目的 .对切换时间周期受限制情况 ,给出其相应的指数镇定控制策略 .最后给出一个仿真实例以说明本文设计方法的正确性 .