不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞故障诊断滤波器设计

研究一类受参数不确定性和干扰影响的奇异时滞系统鲁棒故障诊断滤波器设计问题. 把基于观测器的故障诊断滤波器作为残差产生器, 将故障诊断滤波器设计归结为H∞滤波问题, 使产生的残差信号即为故障的H∞估计, 给出了鲁棒H∞故障诊断滤波器存在的充分条件, 并利用锥面互补线性化迭代算法得到了故障诊断滤波器设计的线性矩阵不等式求解方法. 算例验证了算法的有效性.     

一种新的时滞系统鲁棒故障诊断滤波器设计方法

研究具有扰动不确定的状态时滞系统鲁棒故障诊断滤波器的设计问题.通过对系统传递函数输入输出通道的组合变换,引入一种能够同时体现残差对扰动信号鲁棒性和对故障信号灵敏性的性能指标,将基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计问题转化为H∞优化设计问题,应用线性矩阵不等式(LMI)技术,给出并证明了该设计问题解存在的条件和求解方法.最后,通过一个仿真算例来验证本方法的有效性.     

不确定随机线性重复过程的鲁棒H《,∞》滤波

研究鲁棒滤波优化问题,随机线性重复过程是具有实际意义的特殊二维系统.针对二维系统研究鲁棒H<,∞>滤波稳定性和误差问题,通过设计一个全阶滤波器使不确定随机线性重复过程均方渐近稳定,给出鲁棒H<,∞>全阶滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题.所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,重复过程的H<,∞>性能指标小于一定值γ.另外,将所得结果扩展到过程参数具有范数有界不确定性和凸多面体不确定性的系统中.仿真结果证明了设计方法的有效性.     

一类不确定离散时间系统的鲁棒故障诊断滤波器优化设计方法

研究线性不确定离散时间系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题。基于新提出的性能指标函数，将不确定离散时间系统的故障诊断漶波器设计问题归结为肌优化问题，并通过选择适当的后滤波器和观测器增益矩阵，得到未知输入和模型不确定性鲁棒性的最优解。     

一种鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法

研究线性不确定系统的反馈控制器与鲁棒故障检测滤波器集成设计问题.基于新提出 的性能指标函数,将鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为最优化问题,通过求解Riccati方程可 得到鲁棒故障检测滤波器设计问题的最优解.在共用同一状态观测器的情况下,将反馈控制器 和鲁棒故障检测滤波器的集成设计问题归结为两目标优化问题,解决了同时满足闭环控制系统 设计要求和故障诊断系统鲁棒性能的最优集成设计问题.简例验证了提出算法的有效性.     

一种基于LMI的鲁棒故障诊断滤波器设计

研究了一类含有扰动的线性系统鲁棒故障诊断滤波器设计问题. 文中引入一种能同时体现残差对扰动信号鲁棒性和对故障信号灵敏性的性能指标, 利用H_∞理论把求解滤波器的问题转化为H_∞优化设计问题. 应用线性矩阵不等式(LMI)技术, 对此性能指标进行优化, 给出并证明了该设计问题解的存在性条件和滤波器增益阵的求解方法, 最后, 通过仿真实例验证了方法的有效性.     

不确定时滞离散非线性系统的鲁棒耗散滤波

研究了一类带参数不确定性和非线性动态的离散时滞系统的鲁棒耗散滤波问题.所给系统中的不确定项是时变未知且范数有界.基于Lyapunov稳定性方法,先对参数已知而带有非线性动态的时滞离散系统,给出渐近稳定判据,然后讨论鲁棒耗散滤波器的存在条件及设计方法.在此基础上进一步考虑参数不确定性情形,将鲁棒耗散滤波器问题转化为参数确定的情况.从而将鲁棒耗散滤波器的设计问题转换为线性矩阵不等式的求解问题.最后给出仿真例子验证所得结果的有效性.     

不确定随机线性重复过程的鲁棒L2-L∞滤波

研究了不确定随机线性重复过程的鲁棒L2-L∞滤波问题.通过设计一个全阶滤波器使不确定随机线性重复过程均方渐近稳定,给出鲁棒L2-L∞全阶滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题.所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,重复过程的L2-L∞性能指标小于定值γ.仿真实例证实了该设计方法的有效性.     

一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计

考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H-infinity滤波设计问题. 假设参数不确定性具有线性分式形式, 而非线性动态满足Lipschitz条件, 给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平. 对参数已知情形, 先建立广义有界实引理, 然后给出H-infinity滤波器的存在条件, 证明了H-infinity滤波器的存在性可归结为线性矩阵不等式的可解性, 基于线性矩阵不等式给出了H-infinity滤波器的综合方法和步骤. 对参数不确定性情形, 通过引进标度参数, 将不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H-infinity滤波问题转化为确定系统的H-infinity滤波设计. 最后给出仿真例子验证所得结果的有效性.     

不确定时滞系统的鲁棒H∞滤波

对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统鲁棒H∞滤波问题进行了研究。对于所有容许的参数不确定性,利用Lyapunov方法,得到以线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）表示的鲁棒H∞滤波器设计方法。用该方法设计的滤波器使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的H∞性能指标。给出了滤波器存在的充分条件,并得到了设计滤波器的LMI方法。进而将最优鲁棒H∞滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式（LMI）约束的凸优化问题。最后,仿真结果很好地说明了本文方法的有效性。     

An LMI approach to design robust fault detection filter for uncertain LTI systems

In this paper, the robust fault detection filter design problem for uncertain linear time-invariant (LTI) systems with both unknown inputs and modelling errors is studied. The basic idea of our study is to use an optimal residual generator (assuming no modelling errors) as the reference residual model of the robust fault detection filter design for uncertain LTI systems with modelling errors and, based on it, to formulate the robust fault detection filter design as an H_∞ model-matching problem. By using some recent results of H_∞ optimization, a solution of the optimization problem is then presented via a linear matrix inequality (LMI) formulation. The main results include the development of an optimal reference residual model, the formulation of robust fault detection filter design problem, the derivation of a sufficient condition for the existence of a robust fault detection filter and a construction of it based on the LMI solution parameters, the determination of adaptive threshold for fault detection. An illustrative design example is employed to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

Design and analysis of robust fault detection filter using LMI tools

In this paper, the robust fault detection filter design problem for linear time invariant (LTI) systems with unknown inputs and modeling uncertainties is studied. The basic idea of our study is to formulate the robust fault detection filter design as a H_∞ model-matching problem. A solution of the optimal problem is then presented via a linear matrix inequality (LMI) formulation. The main results include the formulation of robust fault detection filter design problems, the derivation of a sufficient condition for the existence of a robust fault detection filter and construction of a robust fault detection filter based on the iterative of LMI algorithm.     

An ILMI Approach to RFDF for Uncertain Linear Systems with Nonlinear Perturbations

The robust fault detection filter design for uncertain linear systems with nonlinear perturbations is formulated as a two-objective optimization problem. Solvable conditions for the existence of such a robust fault detection filter are given in terms of matrix inequalities (MIs), which can be solved by applying iterative linear matrix inequality (ILMI) techniques. Particularly, compared with two existing LMI methods, the developed algorithm is more generalized and less conservative. An illustrative example is given to show the effectiveness of the proposed method.     

非线性摄动系统的鲁棒故障诊断滤波器设计ILMI算法

The robust fault detection filter design for uncertain linear systems with nonlinear perturbations is formulated as a two-objective optimization problem. Solvable conditions for the exis- tence of such a robust fault detection filter are given in terms of matrix inequalities (MIs), which can be solved by applying iterative linear matrix inequality (ILMI) techniques. Particularly, compared with two existing LMI methods, the developed algorithm is more generalized and less conservative. An illustrative example is given to show the effectiveness of the proposed method.     

具有随机马尔可夫时延的网络控制系统H∞故障检测

针对存在随机时延的网络环境,研究了一类网络控制系统的H∞故障检测滤波器设计问题．考虑了可 由马尔可夫过程描述的随机时延,网络控制系统被建模成离散时间有限状态的马尔可夫跳变线性系统．基于此类模 型,构造了系统的残差发生器,相应的故障检测问题转化为H∞滤波问题．通过选择合适的滤波器增益,使得残差和 故障之间的误差尽可能地小,保证了残差对于未知输入的鲁棒性．以线性矩阵不等式的形式给出了故障检测滤波器 存在的充分条件,并运用锥补线性化方法完成了滤波器设计过程．数值算例表明,上述网络控制系统故障检测滤波 器不仅对故障敏感,同时对外界扰动具有鲁棒性．     

基于混杂系统方法的一类采样数据系统鲁棒故障检测

针对具有连续时间过程噪声和离散时间测量噪声的采样数据系统, 提出了一种新的鲁棒故障检测直接设计方法. 首先利用具有有限跳变的线性系统作为残差产生器, 采样数据系统的鲁棒故障检测设计问题被描述成采样数据滤波问题, 然后给出有限跳变线性系统有界实引理的线性矩阵不等式(LMI)表达形式, 基于此, 推导出采样数据系统鲁棒故障检测滤波器的存在条件及设计参数, 并将所提方法推广到具有结构不确定性的采样数据系统上. 所设计的滤波器能够保证残差与故障之间误差最小, 并对过程噪声、测量噪声、结构不确定性等因素鲁棒. 最后, 通过数值仿真对所提方法的可行性进行了验证.     

具有随机丢包的一类网络控制系统的故障检测

针对存在随机数据包丢失的网络环境,研究了一类网络控制系统的故障检测问题.考虑随机丢包同时发生在传感器与控制器以及控制器与执行器之间,将网络控制系统建模为含有4个模态的马尔可夫跳变线性系统.基于此类模型,构造了系统的残差发生器,相应的故障检测问题转化为H∞滤波问题.利用马尔可夫跳变线性系统理论,设计了故障检测滤波器,使得...