基于未知输入观测器的导弹间歇故障诊断

针对带有未知扰动和噪声的导弹间歇故障诊断问题,设计了一种基于未知输入观测器的导弹问题故障诊断方法,系统的输入部分或全部未知情况下也能获取系统状态的称为未知输入观测器.首先,为实现对外部扰动的解耦,设计降维未知输入观测器,并通过滑动时间窗口得到对间歇故障敏感而对未知扰动解耦的残差信号;然后,在满足误报率和漏报率的条件下,通过假设检验,确定了间歇故障发生时刻和消失时刻的可检测阈值;最后,对所提出的方法进行了仿真验证.仿真结果表明,在误差允许的范围内,设计的方法能够实现对间歇故障检测,满足实时性和准确性的要求.     

基于广义未知输入观测器的鲁棒故障估计方法

当干扰存在时,有效地估计故障且放松故障的限制条件需要进一步的研究,为此针对含未知干扰的非线性连续系统的鲁棒故障估计问题提出一种广义未知输入观测器方法。首先,将执行器故障向量和传感器故障向量与原系统状态向量组成广义系统,放松对故障类型的限制,对此广义系统设计未知输入观测器解耦干扰,保证鲁棒性的同时估计出状态变量、执行器故障及其一阶微分和传感器故障。然后通过解线性矩阵不等式（LMI）给出估计误差渐近收敛的条件。最后,在MATLAB 的simulink平台上用三叶片水平轴风力模型仿真验证本文观测器的故障估计有效性鲁棒性。     

一类奇异摄动时滞不确定系统鲁棒稳定性

为了解决复杂工业过程控制系统由于工程设计时模型描述的不完全性造成的不稳定,针对一类常见的奇异摄动时滞不确定线性系统,研究了其鲁棒稳定性问题。通过对系统各参数日。范数有界摄动分析,获得了系统时滞有关稳定的充分条件。给出了保证系统稳定的时滞τ及奇异摄动参数ε的上界,在工程设计中为复杂工业过程控制系统稳定边界的判别提供了简单有效的手段。应用实例表明了奇异摄动时滞不确定系统鲁棒稳定性充分条件使用的方便性。     

复杂摄动系统的鲁棒稳定性判定方法

本文讨论了由几个区间多项式族相乘和相加后形成的多项式族,根据其值域的几何性质,提出了这类复杂摄动多项式族鲁棒稳定性的判定方法.     

含结构参数摄动的线性离散系统的鲁棒约束方差状态估计

考虑状态矩阵中含不确定性的线性离散随机系统的鲁棒约束方差状态估计问题,即设计滤波增益,使摄动系统每个状态分量的估计误差方差的稳态值不大于各自预先给定值。给出了期望鲁棒滤波增益的存在条件及其解析表达式,并以数值算例说明了设计方法的直接性与有效性。     

线性不确定奇异摄动系统的稳定控制鲁棒界

对于具有不确定量的奇异摄动系统，利用Lyapunov稳定性理论研究其稳定鲁棒控制问题。在一定条件下得到了任一理想奇异摄动系统的稳定鲁棒控制，也是不确定奇异摄动系统具有一定鲁棒界的稳定控制。给出了闭环奇异摄动系统渐近稳定的条件，讨论了鲁棒界及其变化范围。     

一类非线性飞行控制系统鲁棒故障诊断

针对一类仿射非线性飞行控制系统的执行器故障,提出了一种基于微分几何方法的鲁棒故障诊断方案.各个输入通道相应的不可观分布满足条件时,可以通过分别在状态空间和输出空间进行同胚变换,将原系统化为多个只受单一通道故障输入影响的能观商子系统.原系统的残差生成器设计问题转化为对其各通道能观商子系统的观测器设计,实现残差与其他通道故...     

一类具有未知参变量的非线性系统的鲁棒故障诊断

讨论了一类含有状态和输入未知参变量的非线性系统的故障诊断问题,在满足一些几何条件的情况下,该类系统可化成两类不同的子系统。对于其中一类不受故障影响的子系统,得到了其非线性自适应观测器及参数自适应律的设计;另一类受故障影响的子系统的状态是可测的,给出了该类子系统的基于模型监测和故障诊断的观测方案。然后,给出了用于验证本文所提方案的数字示例。     

带有分母因式摄动不确定系统的鲁棒镇定

讨论了带有分母因式不确定性摄动系统的鲁棒镇定问题,给出了控制器K鲁棒镇定摄动系统G△的充分必要条件,当标称系统G=M-lN∈RL∞时,借助于求解次优Nehari问题,以状态空间形式给出了摄动系统的鲁棒控制器的参数化公式.     

动态系统间歇故障诊断技术综述

介绍了间歇故障的概念,对间歇故障的背景和产生原因以及间歇故障诊断问题的研究意义进行了分析,以间歇故障的成因、幅值特性和不同时刻发生故障之间的相关性等为依据,对间歇故障进行了 分类. 然后对间歇故障诊断的研究现状进行了概述,把目前间歇故障诊断的方法大体分为定性分析和定量分析两大类,并对每一类现有 的方法进行细分,对每种方法的基本思想、优劣特点和适用条件进行了概述 和讨论. 最后探讨了间歇故障诊断研究中亟待解决的问题.     

离散线性时变系统鲁棒稳定性分析

运用矩阵范数方法和分析技巧，研究离散线性时变系统在结构扰动和外加扰动情形下的鲁棒稳定性问题，获得了一组新的充分性定理和便于应用的代数判据。     

基于辅助输出的线性系统状态和未知输入同时估计方法

在未知输入观测器匹配条件不满足的情况下, 针对一类线性时不变系统, 研究了同时估计系统 状态和未知输入的问题. 首先, 基于可测输出对未知输入的相关度的概念, 给出了辅助输出 的构造方法, 使得匹配条件得以满足. 为了处理辅助输出中的未知信息, 提出了一种高增益 观测器设计方法, 它不仅能估计辅助输出, 而且还能估计辅助输出的导数. 然后, 基于辅助 输出的估计值, 提出了一种降维观测器设计方法, 可以在不受未知输入影响的情况下估计系统 的状态; 接下来, 基于状态和辅助输出及其导数的估计值, 给出了未知输入估计. 最后, 对一个五 阶系统进行了数字仿真, 仿真结果表明所提出的方法是有效的.     

具有区间时滞的不确定性随机时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性

针对具有区间时滞的不确定性随机时滞系统, 进行稳定性分析. 通过考虑变时滞、时滞的上界及它们的差三者之间的关系, 并应用公式和Lyapunov稳定性理论, 在不忽略任何有用项的前提下, 得到改进的具有区间时滞的随机系统的稳定性判据. 数值实例验证了该方法的有效性.     

广义不确定周期时变系统的鲁棒稳定性分析

研究广义不确定周期时变系统的鲁棒稳定性问题.基于广义周期时变系统Lyapunov不等式,提出了广义不确定周期时变系统鲁棒稳定的概念,采用矩阵不等式(LMI)方法,得到了该类系统鲁棒稳定的充分必要条件;然后,进一步研究了在状态反馈控制下保证闭环系统鲁棒稳定的条件,给出了一族状态反馈鲁棒稳定器的设计方法;最后,引入了广义周期时变系统二次稳定的概念,并讨论了二次稳定性与鲁棒稳定性之间的关系.     

Detection,isolation and diagnosability analysis of intermittent faults in stochastic systems

Intermittent faults (IFs) have the properties of unpredictability, non-determinacy, inconsistency and repeatability, switching systems between faulty and healthy status. In this paper, the fault detection and isolation (FDI) problem of IFs in a class of linear stochastic systems is investigated. For the detection and isolation of IFs, it includes: (1) to detect all the appearing time and the disappearing time of an IF; (2) to detect each appearing (disappearing) time of the IF before the subsequent disappearing (appearing) time; (3) to determine where the IFs happen. Based on the outputs of the observers we designed, a novel set of residuals is constructed by using the sliding-time window technique, and two hypothesis tests are proposed to detect all the appearing time and disappearing time of IFs. The isolation problem of IFs is also considered. Furthermore, within a statistical framework, the definition of the diagnosability of IFs is proposed, and a sufficient condition is brought forward for the diagnosability of IFs. Quantitative performance analysis results for the false alarm rate and missing detection rate are discussed, and the influences of some key parameters of the proposed scheme on performance indices such as the false alarm rate and missing detection rate are analysed rigorously. The effectiveness of the proposed scheme is illustrated via a simulation example of an unmanned helicopter longitudinal control system.     

具有短时延的网络控制系统的一种鲁棒控制方法

针对具有短时延的网络控制系统, 本文提出了一种基于鲁棒控制的方法来解决该类系统的稳定化控制问题. 考虑状态反馈控制律, 将闭环网络控制系统描述为一个离散时间线性不确定系统模型, 其中的不确定部分反映了时延的时变特性对系统动态的影响. 得到了该闭环网络控制系统的渐近稳定性条件, 且该条件建立了闭环网络控制系统稳定性与两个时延参数, 即允许时延上界和允许时延变换范围, 之间的定量关系. 进一步的, 还给出了稳定化反馈控制器的设计步骤. 最后通过一个示例验证了本文所提出方法的有效性.     

含未知输入观测器的广义系统故障诊断

基于未知输入观测器设计和故障诊断的概念,讨论含未知输入的Lipschitz条件下非线性广义系统传感器故障诊断问题。在非线性广义系统中,通过引入传感器的故障信号,重新构造非线性广义系统,设计基于未知输入观测器,在满足Lipschitz条件下,实现了传感器故障的检测与分离。给出数值仿真算例验证该算法的有效性。