【摘 要】
:
网络化控制系统是被控对象和其他部件之间通过共享的通讯网络连接而形成的闭环控制系统。相比传统的控制系统,网络化控制系统具有连接简单、灵活性强、容易扩展、便于维护等优点。但是由于网络的引入,也不可避免地带来了一系列新问题,如信息传输时延、数据包丢失、量化误差及带宽受限等,从而导致系统的性能下降,严重时会使系统失稳。故障检测是判断系统是否发生故障,它是系统安全运行预警机制建立的重要依据。由于通讯网络的引
论文部分内容阅读
网络化控制系统是被控对象和其他部件之间通过共享的通讯网络连接而形成的闭环控制系统。相比传统的控制系统,网络化控制系统具有连接简单、灵活性强、容易扩展、便于维护等优点。但是由于网络的引入,也不可避免地带来了一系列新问题,如信息传输时延、数据包丢失、量化误差及带宽受限等,从而导致系统的性能下降,严重时会使系统失稳。故障检测是判断系统是否发生故障,它是系统安全运行预警机制建立的重要依据。由于通讯网络的引入,致使传统的故障检测方法很难直接应用于网络化控制系统,因此针对非理想网络因素,研究网络化系统的故障检测方法具有重要的理论意义和应用价值。鉴于目前关于网络化系统故障检测的研究集中于周期触发的离散时间系统,本论文将研究基于事件触发机的连续时间网络化系统的故障检测问题。与常用的周期触发通信方式相比,本论文中所采用的事件触发通讯机制能够实现数据包的按需发送,这可以极大地降低网络负载,节省网络资源。本论文主要研究工作如下:针对通信带宽受限和传感器饱和约束,引入一种有效的基于事件触发机制的传输策略,研究了网络化时不变系统的故障检测问题。首先运用Lyapunov稳定性理论分析滤波误差系统的稳定性,并借助线性矩阵不等式方法得出鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件,再使用凸优化方法获取目标故障检测滤波器的参数,然后基于所设计的故障检测滤波器生成残差信号,进而判断系统是否发生故障,最后通过数值仿真验证故障检测方法的有效性。考虑到在工业应用过程中,由于系统元件的磨损或环境的突然变化等因素导致系统参数突变的情况,研究了网络化马尔科夫跳变系统的故障检测问题。所考虑的系统参数变化服从连续时间马尔科夫链,在故障检测滤波器设计过程中,运用随机Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法得到最优故障检测滤波器参数,然后将所设计的故障检测滤波器作为残差发生器,借助残差信号检测系统是否发生故障,最后分别通过数值仿真和垂直起降直升机系统的例子验证所运用的故障检测方法的有效性和实用性。另外,针对某些非线性系统可沿参数轨迹线性化的情况,研究了网络环境线性参数变化系统的故障检测问题。由于LPV系统的状态空间是无穷维特性,在故障检测滤波器设计过程中借助LPV工具箱中的基函数和网格技术求解参数化线性矩阵不等式,将无穷维问题转化为有限维问题,得到故障检测滤波器存在的充分条件,然后通过阈值逻辑法检测系统的故障,最后仿真实例通过波音777所使用的涡轮风扇发动机GE-90系统验证故障检测方法的有效性。
其他文献
作为一类特殊的混杂系统,切换系统因其广泛的工程应用场景和独特的动力学行为,成为了控制领域的研究热点。切换系统通常由一簇子系统以及协调这些子系统之间切换的切换律组成。区别于一般的时变系统,切换系统因受切换行为影响,其微分/差分方程的解由系统的初始条件和切换律共同决定,这使得切换系统的研究更为复杂。平均驻留时间(Average dwell time,ADT)切换是一种十分灵活有效的切换策略,常被应用于
创造性的问题解决通常伴随着直觉、酝酿和顿悟的现象,当问题最终解决后再回头分析解决出问题的整个过程时,却常常让人难以捉摸。也许在这个过程中,无意识加工在其中起到的作
本论文着重研究一种典型的网页结构化信息,即网页排行榜列表的自动抓取算法。相比于其他的互联网结构化信息(比如网页表格),排行榜列表所包含的信息往往更多,种类更丰富且质
近几年来,NoSQL数据库发展势头非常迅猛,其数据结构简单、海量数据处理以及数据库高可扩展高可用等优点很受各大公司的欢迎。但是NoSQL由于缺乏对事务管理机制的支持,在强一
刑事诉讼方面的被告人答辩制度长期以来在立法上一直处于空白的状态。该制度的缺失,容易导致法官在看完案卷材料后先入为主地对被告人产生片面的主观印象,当法官对被告人处于一种主观偏见的时候,不公正的审判结果也极易随之产生。为了防范这种情况的出现,庭前的交流和沟通对于被告人与法官而言是必不可少的。另外,现行认罪认罚从宽制度框架下速裁程序的高效施行,对于如何解决基层法院案多人少的问题、实现庭前案件繁简分流提出
ION是Android系统实现的一种通用内存管理器。它为多媒体应用程序提供了统一的内存分配接口,解决了不同Android设备中内存管理界面的不一致问题。IOMMU(Input/Output Memory
网络化控制系统(Networked Control Systems,NCSs)是指用通信网络连接传感器、控制器、执行器以及其他系统元件的闭环控制系统。实际的网络化控制系统的通信资源通常是有限的,系统会出现丢包、时延、非线性以及量化误差等现象,这些现象的存在会影响系统的性能和稳定性,甚至产生故障。在实际的工程应用中,系统的性能和安全性极其重要,如果故障不能及时检测出来,会造成极大的损失,因此网络化控
我国对股票质押式回购交易风险已经形成了基本的法律体系,但是在控制风险方面还存在以下不足:对大股东股权质押行为缺乏法律限制;股票质押式回购交易的信息披露制度不健全;对
死刑案件的和解是关系死刑适用、罪行法定等原则的重要问题,尤其是死刑立即执行的案件往往是人民群众最为关心、社会影响极大的案件。这类案件的“和解”不仅关系到舆论还关
各种经典、元启发式约束求解算法在求解NP难题(NP-hard)时的性能通常取决于其参数配置。事实上,为一个算法配置一个合适的参数一直以来都被认为是一个重要的任务,这就给每个算法设计者和用户留下了一个问题:如何正确配置算法参数?在过去,人们一直使用手动方式进行参数配置,通过对各种算法的研究发现,手动处理参数事实上是个很复杂的问题,需要不断在运行过程中改变参数,开销大量的时间去测试程序以使之达到理想效