存在时延和数据包丢失的网络控制系统故障检测

考虑一类长时延网络控制系统,在假定其存在控制时延和数据包丢失的基础上对其进行故障检测．首先对系统进行建模,将故障观测器构建成随机时延切换系统模型;然后通过李雅普诺夫稳定性理论,将观测器系统的均方渐近稳定条件归结为一线性矩阵不等式,当系统正常时,若给定的矩阵不等式成立,则该观测器是渐近稳定的,当系统发生故障时,观测器残差...     

基于等分采样周期的网络控制系统故障检测

考虑一类时延网络控制系统,假定其存在输出时延,对其进行故障检测。通过提高控制器端的采样频率,将传感器采样周期等分,这样可以将网络时延近似看成控制器端采样周期的整数倍。在此基础上,建立了基于离散异步动态系统的故障观测器误差方程,并将观测器稳定条件归结为一个线性矩阵不等式。当系统正常时,只要给定的不等式条件成立,该观测器系统就是稳定的。当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测出故障的发生。最后通过仿真实例验证了方法的有效性。     

具有异步时钟的长时延网络控制系统故障检测

考虑一类存在异步采样时钟的不确定长时延网络控制系统．假定其可能发生故障，设计了离散状态观测器，对其进行故障检测．当系统正常时，观测器系统的稳定性条件被近似为一个包含线性矩阵不等式条件的最小化问题；只要该最小化问题有解，则整个系统是渐近稳定的．当系统发生故障时，该观测器残差能够迅速发生跳变，从而检测出故障的发生．给出一个仿真示例验证了文中方法的有效性．     

基于异步动态系统的网络控制系统故障检测

研究一类具有时延和数据包丢失的网络控制系统故障检测问题.当数据包丢失率一定时,针对系统是否存在数据包丢失的两种情况,分别设计了状态观测器,并将整个观测器系统等效为具有两个事件的异步动态系统,给出了系统指数稳定的矩阵不等式条件和故障检测的判断规则.最后通过仿真示例验证了所提出方法的有效性.     

基于等分采样的网络控制系统鲁棒故障检测

考虑一类具有未知干扰的时延网络控制系统,对其进行故障检测。通过提高控制器端的采样频率,等分传感器采样周期,将网络时延近似看成控制器端采样周期的整数倍。建立基于离散切换系统的鲁棒H∞故障观测器,将观测器稳定条件归结为一个线性矩阵不等式。通过求解具有线性矩阵不等式约束的最小化问题,对故障检测阈值进行选取,从而增强检测的鲁棒性和灵敏度。仿真示例验证了该方法的有效性。     

不确定短时延网络控制系统的故障检测

针对远程被控对象为线性模型,且网络诱导时延小于一个采样周期的一类网络控制系统(NCS),假设可能发生执行器故障,对系统进行故障检测。将随机时延对系统的影响转化为未知有界条件下的不确定项,建立了系统的离散数学模型。按照时延补偿策略设计了系统的故障观测器,并基于Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式理论,推导出了整个观测器系统全局渐近稳定的充分条件。仿真例子验证了方法的有效性。     

具有长时延和丢包的网络控制系统的故障检测

研究了具有长时延和数据包丢失的网络控制系统,针对网络控制系统故障检测问题,假设数据包丢失率一定时,根据执行器接收数据包的情况,设计了系统的故障观测器,用建模为异步动态系统进行了稳定性分析,当条件满足时,整个系统是指数稳定的.通过建立的检测模型,研究了系统的故障检测,并进行仿真.当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳...     

具有长时延和丢包的网络控制系统的故障检测

针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的异步时钟网络控制系统,假设数据包丢失率一定,网络诱导时延大于一个采样周期,根据执行器接收数据包的情况,设计了系统的故障观测器,将其建模为具有事件率约束的异步动态系统,基于该模型进行了稳定性分析,当条件满足时,整个系统是指数稳定的。在此基础上研究了系统的故障检测,当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测出故障的发生。仿真示例验证了所提出方法的有效性。     

基于异步动态系统的时延及丢包检测方法

研究短时延网络控制系统在具有数据包丢失情况下的故障检测问题。在丢包率一定的情况下,针对系统成功传输和丢包的情况分别设计故障观测器,将观测器误差方程建模为具有多个事件的异步动态系统,应用线性矩阵不等式方法推导出具有数据包丢失率约束的误差系统指数稳定的条件。仿真结果验证了该方法的有效性。     

针对凹陷轮廓改进的主动轮廓模型

研究短时延网络控制系统在具有数据包丢失情况下的故障检测问题。在丢包率一定的情况下,针对系统成功传输和丢包的情况分别设计故障观测器,将观测器误差方程建模为具有多个事件的异步动态系统,应用线性矩阵不等式方法推导出具有数据包丢失率约束的误差系统指数稳定的条件。仿真结果验证了该方法的有效性。     

不确定时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计

研究了不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，通过构造增广系统，利用线性矩阵不等式方法，获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器，所给示例说明了本文方法的设计步骤和有效性。     

不确定变时滞系统的状态观测器与基于观测是器的鲁棒控制器设计

研究了具有变时滞的不确定系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问 题,其中不确定性是时变的,不要求满足匹配条件.通过构造增广系统,利用线性矩阵不等式 (LMI)方法,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁捧控制器的充分条件, 同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.     

滑模控制一类非线性分布式时滞系统

针对一类状态不可测的非线性不确定分布式时滞系统, 给出了系统滑动模态鲁棒渐近稳定的充分条件. 设计了一类滑模观测器, 同时采用线性矩阵不等式的处理方法给出了该观测器存在的充分条件. 再应用滑模控制的趋近率方法和基于观测器所得到的估计状态, 综合了一类滑模控制器. 该控制器同时保证了估计状态下的滑模面和估计误差状态下的滑模面的渐近可达性.     

A novel sth‐order observer for linear system: Application to state and fault estimation of spacecraft control system

In this paper, a fault estimation problem for linear system is considered. A novel sth‐order observer is proposed to cope with this problem. The advantages of the proposed observer are that (i) the observer matching condition is not required to be satisfied in practical systems, (ii) if the sth derivative of fault is unknown and/or unbounded and the (s + 1)th derivative of fault f (t) is naught or bounded, it can simultaneously estimate the state and fault. The sufficient existence condition of the proposed observer is given by a linear matrix inequality. In addition, a feasible method to obtain the design parameters is discussed. Finally, two numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

Nonlinear H∞ observer design for one‐sided Lipschitz discrete‐time singular systems with time‐varying delay

This paper investigates the H_∞ observer design problem for a class of nonlinear discrete‐time singular systems with time‐varying delays and disturbance inputs. The nonlinear systems can be rectangular and the nonlinearities satisfy the one‐sided Lipschitz condition and quadratically inner‐bounded condition, which are more general than the traditional Lipschitz condition. By appropriately dealing with these two conditions and applying several important inequalities, a linear matrix inequality–based approach for the nonlinear observer design is proposed. The resulting nonlinear H_∞ observer guarantees asymptotic stability of the estimation error dynamics with a prescribed performance γ. The synthesis condition of H_∞ observer design for nonlinear discrete‐time singular systems without time delays is also presented. The design is first addressed for one‐sided Lipschitz discrete‐time singular systems. Finally, two numerical examples are given to show the effectiveness of the present approach.