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相似文献
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1.
丁强  钟麦英 《控制与决策》2011,26(5):712-716
研究一类线性Markov跳跃区间时滞系统的鲁棒H∞故障检测滤波器设计问题.采用基于自适应观测器的故障检测滤波器作为残差产生器,将鲁棒H∞故障检测滤波器设计问题归结为随机H∞滤波问题.应用Lyapunov-Krasovskii方法,通过引入松弛矩阵推导证明了问题可解的时滞依赖充分条件,并进一步通过求解线性矩阵不等式给出了故障检测滤波器参数矩阵的解.仿真算例验证了所提出方法的有效性.  相似文献   

2.
针对一类具有未知输入和模型不确定性的动态时滞系统,基于H∞滤波器技术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范数界的鲁棒性;然后利用线性矩阵不等式(LMI)技术来求解此时滞独立H∞滤波器设计问题,并给出了该滤波器解存在的条件以及滤波器增益矩阵的求解方法.最后,通过一个仿真例子验证了本方法的有效性.  相似文献   

3.
针对一类具有未知输入的动态时滞系统,基于滤波器技术研究了系统的鲁棒故障检测问题。首先引入一个参考模型,形成广义残差系统,以此广义残差信号对扰动信号及其对故障信号的增益来体现其对扰动的鲁棒性和对故障的灵敏性;利用鲁棒控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法,然后利用线性矩阵不等式(LMI)技术来求解此时滞独立滤波器设计问题,并给出了该滤波器解存在的条件以及滤波器增益矩阵的求解方法。最后,通过一个仿真例子验证了该方法的有效性。  相似文献   

4.
一类非线性时滞系统的H_∞鲁棒故障检测滤波器设计   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究一类受时变时滞影响的非线性不确定系统H∞鲁棒故障检测滤波器设计问题.首先采用基于观测器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∞滤波问题;然后应用Lyapunov-Krasovskii方法,推导并证明了问题可解的依赖时滞的充分条件,通过求解线性矩阵不等式得到了观测器增益矩阵的解;最后通过算例验证了所提出方法的有效性.  相似文献   

5.
李岳炀  钟麦英 《自动化学报》2010,36(12):1788-1796
研究了一类存在多步测量数据包丢失的线性离散时变系统故障检测滤波器(Fault detection filter, FDF)设计问题. 采用基于观测器的鲁棒H∞故障检测滤波器作为残差产生器,将故障检测滤波器的设计问题转化为一类随机时变系统的H∞滤波问题, 基于Riccati方程推导并证明了其存在的充分必要条件. 将滤波器参数矩阵求取转化为二次型优化问题, 通过求解Riccati方程, 得到滤波器参数矩阵的显式解. 算例验证了所提算法的有效性.  相似文献   

6.
研究具有状态时滞离散马尔可夫跳跃系统的鲁棒故障检测问题.基于依赖于系统模态的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题,应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统的故障检测滤波器存在的充分条件.数值仿真表明所提方法是可行的.  相似文献   

7.
大系统分解后,状态方程增加了一个动态关联项,这就破坏系统正常时残差渐近于零的条件,要从残差变化趋势中判断系统的故障,必须使动态关联项对残差不敏感。利用H∞控制理论,研究了组合系统的故障检测问题。将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波器问题,使残差信号对关联项干扰具有较好的抑制作用。残差的变化趋势仍会由系统的故障来决定,应用线性矩阵不等式得到此类不确定性系统的故障检测滤波器的存在条件,并给出滤波器参数矩阵的数值解法,仿真例子说明了方法的有效性。  相似文献   

8.
汪浩  姜顺  潘丰 《信息与控制》2019,48(5):595-602
针对基于Round-Robin通信协议网络化控制系统的鲁棒故障检测问题,考虑传感器饱和以及外部干扰,提出了一种通信协议约束下故障检测滤波器的设计方法.利用李亚谱诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术得到故障检测滤波器存在的充分条件,通过求解具有凸约束的优化问题得到最优滤波器参数.所设计的故障检测滤波器不仅能够确保滤波误差系统均方渐进稳定且有较强的扰动抑制能力.通过数值仿真和DTS200三容水箱液体渗漏检测实验验证了该方法的有效性.  相似文献   

9.
针对一类具有事件触发机制的离散时间广义马尔科夫跳变系统,解决了异步故障检测滤波问题。 提出了一种事件触发策略,实现了合理利用网络资源,降低通信负担的目的;考虑了系统模态和滤波器模态之间存在的异步现象,使用两种不同的马尔科夫链来分别表示系统模态和滤波器模态,并在此基础上提出了一种异步故障检测滤波器的设计方法。 通过将异步故障检测滤波器的设计问题与事件触发机制相结合,根据Lyapunov稳定性理论,给出了保证残差误差系统具有正则性、因果性和随机稳定的并且满足 性能的充分条件,通过求解一组特定的线性矩阵不等式,得到了期望的异步故障检测滤波器参数。 最后,通过一个仿真例子说明了所设计的异步故障检测滤波器的设计方法是有效的。  相似文献   

10.
针对具有时变采样周期和时延的网络化控制系统(NCS)故障检测问题,通过矩阵 Jordan 变换,将时变采样周期与时延的不确定霆转化为NCS系统结构参数的不确定霆,建立离散时间凸多面体不确定系统模雿。设计鲁棒故障检测滤波器(RFDF)作为残差发生器,将故障检测问题转化为RFDF的设计问题,通过陑霆矩阵不等式给出滤波器存在的充分条件。数值仿真结果表明,所设计的RFDF滤波器能较快复现故障雷号,对外部干扰和不确定的采样周期及时延具有鲁棒霆。  相似文献   

11.
一类基于非线性状态观测器的鲁棒故障检测   总被引:4,自引:0,他引:4  
本文提出了一种新的基于非线性状态 观测器的鲁棒故障诊断策略.该方法在传统故障检测滤波器(FDF)的基础上,针对一类满 足Lipshitz条件的仿射非线性系统,构造了非线性故障检测滤波器,给出了故障检测增益阵 的设计算法及其闭环观测误差系统稳定性的证明,解决了非线性系统的故障可检测性问题. 在残差决策阶段,采用模糊自适应门限的判决方法,提高了故障检测的鲁棒性.最后,针对 歼击机结构故障的仿真,验证了本文方法的有效性.  相似文献   

12.
研究马尔可夫跳变系统(MJS) 鲁棒故障检测滤波器(FDF) 的设计与优化问题. 基于观测器构建残差发生器, 将相应的FDF 设计问题转化为H 滤波问题, 以LMI 的形式得到并证明了FDF 存在的充分条件及求解方法. 为进一步改善故障检测系统的性能, 采用一种时域优化方法对其进行优化, 并以矩阵Moore-Penrose 逆的形式给出了该优化问题的最优解. 数值仿真表明该方法具有较好的检测效果.  相似文献   

13.
In this paper, a robust periodically time‐varying horizon finite memory fault detection filter (PTVHFM‐FDF) is proposed to generate residual signal for the purpose of system monitoring. The major advantage of PTVHFM‐FDF is that finite historical data can be sufficiently utilized to enhance the robustness of fault detection against model uncertainty and external disturbance. The analysis, design, and application of PTVHFM‐FDF consist of several steps. Firstly, a periodic time‐varying residual error system is constructed on the basis of augmented method and time domain partition method. Secondly, in facilitating robust stability and performance analysis, the time‐varying residual error system is further transformed into a polyhedral time‐invariant system on the basis of time lifting technique. Thirdly, less conservative PTVHFM‐FDF analysis and design conditions are then obtained on the basis of Finsler relaxation lemma and slack variable structure definition. Fourthly, choices of memory window horizon parameters are properly suggested on the basis of a compromise between FDF robustness and its structural complexity. Finally, an integrated design and application algorithm of PTVHFM‐FDF is summarized. Effectiveness of PTVHFM‐FDF is verified through three examples. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
研究具有多通道数据传输的飞行器网络控制系统故障检测滤波器(FDF)设计问题.考虑每个通道存在各自的网络时延,且丢包符合Markov随机过程.首先,将系统建模为转移概率部分已知的离散Markov跳变线性系统,并设计了基于观测器的故障检测滤波器,将故障检测问题转化为H∞滤波问题;然后,利用LMI工具给出了FDF的可解条件和求解方法;最后,通过某飞行器网络控制系统的数值仿真实验验证了所提出方法的有效性.  相似文献   

15.
This paper addresses the problem of fault detection (FD) for discrete-time networked systems with global Lipschitz conditions and imperfect measurements. By using Bernoulli stochastic variables and a switching signal, a unified model is proposed to describe four kinds of imperfect measurements, that is, access constraints, time delays, packet dropouts, and signal quantization. We aim to design a fault detection filter (FDF) such that, for all external disturbances and imperfect measurements, the error between the residual and fault is made as small as possible. The addressed FD problem is then converted into an auxiliary H filtering problem for discrete-time stochastic switched systems with multiple time-varying delays. By applying Lyapunov-Krasovskii approach, a sufficient condition for the existence of the FDF is derived in terms of certain linear matrix inequalities (LMIs). When these LMIs are feasible, the explicit expression of the desired FDF can also be characterized. A numerical example is exploited to show the effectiveness of the results obtained.  相似文献   

16.
This article addresses the problem of fault detection (FD) for discrete-time networked systems with global Lipschitz nonlinearities and incomplete measurements, including time delays, packet dropouts and signal quantisation. By utilising a discrete-time homogeneous Markov chain, an improved model which considers packet dropout compensation has been proposed to describe the above network-induced phenomena. We aim to design a mode-dependent fault detection filter (FDF) such that the FD system is asymptotically mean-square stable and satisfies a prescribed attenuation level. The addressed FD problem is then converted into an auxiliary H filtering problem of Markov jump system with time-varying delay. A sufficient condition for the existence of the FDF is derived in terms of certain linear matrix inequalities (LMIs). When these LMIs are feasible, the explicit expression of the desired FDF can also be characterised. A numerical example is exploited to show the effectiveness of the results obtained.  相似文献   

17.
李岳炀  钟麦英 《自动化学报》2015,41(9):1638-1648
研究存在多数据包丢失现象的线性离散时变系统有限时间域内故障检测滤波器(Fault detection filter, FDF)设计问题. 在数据包具有时间戳标记的条件下, 设计基于观测器的FDF作为残差产生器, 构造两类FDF. 其一为H-/H∞-FDF或H∞/H∞-FDF. 定义故障到残差和未知输入到残差的广义传递函数算子, 将此类FDF设计问题转换为随机意义下H-/H∞ 或H∞/H∞性能指标优化问题. 其二为H∞-FDF, 将此类FDF设计问题转化为随机意义下的H∞滤波问题. 采用基于伴随算子的H∞优化方法, 通过求解递推Riccati方程, 得到上述两类FDF设计问题的解析解. 通过算例验证所提方法的有效性.  相似文献   

18.
模型不确定性的故障检测滤波器   总被引:1,自引:0,他引:1  
该文给出一种考虑系统参数变化的观测器设计方法,它将故障残差引入加权矩阵。采用特征结构配置的方法实现对不确定性因素的干扰解耦,使得观测器输出的残差信号对故障信息敏感,而对系统参数敏感性很低,从而提高故障检测对系统参数变动的鲁棒性。  相似文献   

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