连续切换系统H_∞/H_-故障检测滤波器设计

针对连续切换系统的故障检测问题,设计了满足H_∞/H_-性能指标的故障检测滤波器。首先,通过构造故障检测滤波器得到残差,并引入了一种能同时体现残差对扰动的鲁棒性和对故障的敏感性的性能指标,利用H_∞理论把求解滤波器的问题转化为H_∞优化问题;其次,应用线性矩阵不等式(LMI)技术,对此性能指标进行优化。接着,利用Lyapunov函数方法和平均驻留时间技术验证所设计的增广滤波误差切换系统是指数稳定的,并且具有H_∞性能水平;最后,在此基础上给出并证明了该滤波器设计问题解的存在性条件和被设计的滤波器的增益矩阵和权值矩阵的求解方法,并将其表示为线性矩阵不等式形式,以便利用Matlab工具箱求解并验证结果的有效性。较少的决策变量和较多的计算使所得的结果具有较小的保守性。