廣義不確定系統(tǒng)魯棒故障檢測方法研究及在軋制力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著控制系統(tǒng)在自動化領(lǐng)域中應(yīng)用的逐步加深，系統(tǒng)的復(fù)雜程度日益提高，控制器件的故障發(fā)生率也不斷增加，任何故障都可能影響系統(tǒng)的正常運行，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，造成企業(yè)的經(jīng)濟損失。故障檢測與診斷技術(shù)是一種可提高系統(tǒng)的可靠性和安全性的有效途徑，現(xiàn)如今已成為自動化控制領(lǐng)域的一個重要分支。其中基于模型的故障檢測方法是一種最為常用并且有效的方法，然而，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不確定性以及外界的干擾信號等因素的存在，可能對故障檢測系統(tǒng)造成很大的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)無法準確

2、的預(yù)報故障。因此，所設(shè)計的故障診斷系統(tǒng)的主要任務(wù)在于能夠有效地降低系統(tǒng)的不確定性和外界干擾信號對故障檢測結(jié)果的影響，同時保證故障診斷系統(tǒng)的有效性。本文以H_/H∞為性能指標，研究了廣義不確定系統(tǒng)在有限頻域的故障檢測問題，并把研究成果應(yīng)用到了軋制力控制系統(tǒng)中。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　研究了廣義不確定系統(tǒng)在有限頻域的故障檢測觀測器設(shè)計問題，通過廣義Kalman-Yakubovich-Popov（GKYP）引理和投影引理，給出了有

3、限頻域內(nèi)新的魯棒性條件，針對敏感性和魯棒性條件中的非線性部分，采用新的線性化方法處理，將兩個條件轉(zhuǎn)化成線性矩陣不等式。同樣，可通過投影引理得到故障檢測觀測器的穩(wěn)定性條件?？紤]以上三個條件時，故障檢測觀測器設(shè)計問題就成為了一個多目標凸優(yōu)化問題，采用變量矩陣擴維的方法，將敏感性條件和魯棒性條件中的非凸問題轉(zhuǎn)化成矩陣不等式組約束條件下的優(yōu)化問題，在此基礎(chǔ)上，給出了一個迭代線性矩陣不等式算法求出優(yōu)化解。兩個仿真算例驗證了該方法的有效性。最后將文