事件触发机制下随机系统的故障检测与估计

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:michael2000
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现代工业系统具有大规模、高复杂度的发展趋势,系统运行中的安全性与可靠性问题,以及如何降低系统中的安全隐患是目前亟需解决的问题,故障诊断技术为解决这些问题提供了可能。网络化控制系统与传统结构系统相比具有传输速度快、成本低、可靠性强等优势。数据经网络传输产生的随机时延、丢包、异步会严重影响故障诊断性能,同时网络传输带宽在一般情况下是受限的,因此需要发展新的理论、方法和技术解决这些问题。本文旨在研究事件触发机制下随机网络化控制系统的故障检测与估计问题。本文主要工作和贡献如下:1、研究了具有多重丢包、(x,v)-乘性噪声的网络化控制系统的故障检测问题。在所提出的故障检测方法中引入了一种预先设定的H∞性能约束,以反映残差对干扰的鲁棒性。提出了无故障时残差可能的最大范数作为故障检测阈值,同时给出了确保系统稳定和残差对干扰鲁棒的充分条件。最后,通过数值仿真说明了所提方法的有效性。2、研究了一类基于事件触发机制具有随机发生非线性和(x,v)-乘性噪声的网络化时变系统有限时域的H∞故障估计问题。利用相对型的事件触发机制,减少了系统中不必要的数据传输。基于随机分析方法,给出了故障估计误差满足有限时域H∞性能约束的充分条件;采用递归的线性矩阵不等式技术,求解得到故障估计滤波器参数。最后,通过倒立摆实际系统验证了所提故障估计方法的正确性。3、研究了一类基于自触发传输机制利用凸多胞型理论的网络化控制系统的H∞故障检测问题。首先考虑了同时存在输入和输出干扰的网络化控制系统模型,采用自触发传输机制降低数据传输频率,并利用凸多胞型理论处理由自触发采样引入的时变参数矩阵。给出了针对不确定多胞型系统满足随机均方稳定和H∞性能约束的充分条件。最后,利用四容水箱真实实验数据对所提出的故障检测方法进行了验证。
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