一維-二維系統(tǒng)多通道故障的診斷與補(bǔ)償.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程日趨復(fù)雜化、規(guī)模化，不可避免的會(huì)出現(xiàn)大量故障，進(jìn)而威脅系統(tǒng)的性能甚至安全性，因此生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行成為社會(huì)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)問題。故障診斷能夠有效的檢測(cè)到故障的出現(xiàn)，判斷發(fā)生的位置，估計(jì)故障的幅值，為系統(tǒng)補(bǔ)償故障提供充足的信息;容錯(cuò)控制能夠保證系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下有可接受的穩(wěn)定性和可靠性等性能。因而，故障診斷和容錯(cuò)控制技術(shù)成為學(xué)術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用的熱點(diǎn)問題，各種理論和技術(shù)應(yīng)用相繼涌現(xiàn)，發(fā)展迅速。
　　二維系統(tǒng)廣泛存在

2、于各種工業(yè)領(lǐng)域，其理論能夠方便有效的解決許多問題。在實(shí)際中，二維系統(tǒng)面臨著來自故障的威脅，大量的故障會(huì)導(dǎo)致其性能下降，因此同樣需要可靠性和安全性。然而由于二維系統(tǒng)的復(fù)雜性，關(guān)于故障診斷和容錯(cuò)控制的研究成果寥寥無幾，很多基本問題亟待解決。本文系統(tǒng)研究了一維與二維系統(tǒng)的多通道故障，既考慮了一維系統(tǒng)多通道間歇故障的容錯(cuò)控制，又考慮了二維系統(tǒng)多通道故障的估計(jì)與觀測(cè)器設(shè)計(jì)問題。具體內(nèi)容和研究成果如下:
　　針對(duì)一維系統(tǒng)多通道間歇故障，本文在

3、第二章和第三章考慮非線性系統(tǒng)，提出一個(gè)全新的間歇故障數(shù)學(xué)模型，即Markov模型，與傳統(tǒng)的Bernoulli模型不同，它能夠同時(shí)表示傳感器和執(zhí)行器故障。在第二章，基于H∞控制，將間歇故障的容錯(cuò)控制問題轉(zhuǎn)化為Markov跳躍系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，利用線性矩陣不等式，本章設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器來實(shí)現(xiàn)間歇故障的被動(dòng)容錯(cuò)控制。第三章進(jìn)一步考慮狀態(tài)時(shí)滯，系統(tǒng)不確定性，細(xì)致分析在Markov跳躍系統(tǒng)轉(zhuǎn)移概率部分未知情形下多通道間歇故障的容錯(cuò)控制問題。

4、
　　關(guān)于二維系統(tǒng)多通道故障的估計(jì)與觀測(cè)器設(shè)計(jì)，本文在第四章和第五章分別考慮二維時(shí)不變系統(tǒng)和二維時(shí)變系統(tǒng)。在第四章，針對(duì)存在漸進(jìn)穩(wěn)定的觀測(cè)器和存在一致最終有界觀測(cè)器兩種情形，探究了存在上述兩類觀測(cè)器的秩條件和時(shí)域下LMI條件?；诙S奇異系統(tǒng)理論，給出觀測(cè)器存在的充要條件和具體的設(shè)計(jì)方法來同時(shí)估計(jì)系統(tǒng)狀態(tài)和多通道故障。第五章進(jìn)一步分析二維時(shí)變系統(tǒng)的故障估計(jì)問題，同時(shí)考慮多通道故障和噪聲，基于廣義Kalman估計(jì)理論，給出了在無偏最