基于H∞滤波器的不确定状态时滞系统鲁棒故障诊断

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．     

一类时滞LPV 系统的鲁棒故障检测

研究一类具有参数依赖时滞的线性参数变化系统的鲁棒故障检测问题，使残差信号和故障信号之问的误差最小，同时提高残差信号对控制输入和未知输入信号的鲁棒性．基于依赖于时变参数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鲁棒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．     

一类线性Markov 跳跃区间时滞系统的 鲁棒??∞ 故障检测滤波器设计

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.     

Delta算子离散化系统H_∞故障检测滤波器设计

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究基于Delta算子离散化系统的H∞故障检测问题.把故障和扰动看作广义扰动,利用H∞控制理论,以LMI形式给出了Delta算子离散化系统的H∞故障检测滤波器存在的充分条件.仿真实例表明了设计方法的有效性,所设计的滤波器不但能保证闭环Delta算子系统系统渐近稳定,具有所期望的H∞性能,且保证快速采样时其对故障的检测效果接近于连续系统的检测效果.     

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．     

新的基于LMI的鲁棒故障检测滤波器设计方法*

提出一种新的基于LMI的滤波器设计方法,能够解决在线性时不变系统中进行故障检测时所遇到的多目标优化问题。通常在故障检测中,H∞范数用于描述残差对于外界干扰的鲁棒性,而H指标用于描述残差对于故障的灵敏度。通过引入残差的误差值,将多个指标（H∞和H指标）统一转换成H∞范数,从而将故障检测滤波器的设计问题转换成对H∞范数优化问题;然后用一种新颖的基于LMI的方法来求解;最后,将本算法应用于某导弹发生故障的纵向平面模型,仿真结果表明了该算法能有效、及时地检测出故障。     

一类非线性时滞系统的H_∞鲁棒故障检测滤波器设计

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.     

关联大系统的故障诊断滤波器设计LMI方法

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。     

存在多步测量数据包丢失的线性离散时变系统鲁棒H∞故障检测滤波器设计

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.     

基于H∞控制的时滞系统故障诊断

应用H∞控制技术,探讨具有不确定性输入以及输入时滞系统的故障诊断（FD）问题.该文提出的算法能够诊断时滞系统的执行器故障和传感器故障.首先介绍了时滞系统的H∞控制技术,给出了时滞系统H∞控制器存在的充要条件.然后考虑含有故障的时滞系统,设计了故障诊断滤波器,将故障诊断滤波器与原系统组成增广系统,增广系统中包含时滞系统的执行器故障和传感器故障.最后,应用H∞控制技术,对增广系统设计故障诊断系统,能够诊断出时滞系统的执行器故障和传感器故障.