網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障檢測觀測器設(shè)計(jì)方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)越來越趨向于數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,以至于有很多的學(xué)者在研究網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對于傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)的控制系統(tǒng)有很多的優(yōu)勢,其中包括配置費(fèi)用低,易安裝,低費(fèi)用,容易進(jìn)行系統(tǒng)的診斷等等。因此,它被廣泛的應(yīng)用在制造業(yè),飛行器,汽車,電力系統(tǒng)等等。然而由于網(wǎng)絡(luò)的加入,引入了新的問題,如量化,故障,時(shí)延以及丟包等。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就沒有考慮量化對控制系統(tǒng)的影響,以至于在系統(tǒng)中有量化發(fā)生時(shí),將會降低控制系統(tǒng)的各方面性能甚至可能

2、導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。此外,伴隨著工業(yè)對系統(tǒng)的可靠性和安全性有越來越多的要求,越來越多的學(xué)者將注意力集中在故障檢測技術(shù)的研究上。尤其是在更符合實(shí)際的有限頻域內(nèi)研究故障檢測問題,得到了廣大學(xué)者的關(guān)注。
  本論文在已有的工作基礎(chǔ)上,研究網(wǎng)絡(luò)量化保成本控制問題,并在有限頻域內(nèi)研究量化的故障檢測濾波器和故障檢測觀測器設(shè)計(jì)問題,而且為了證明本論文所提出的方法的有效性和優(yōu)越性,文中給出了實(shí)例以及仿真,本文的詳細(xì)的內(nèi)容如下:
  第1-2章詳

3、細(xì)的介紹了有關(guān)故障檢測研究背景、發(fā)展情況以及所采用的研究方法,而且給出了本文將用到的H∞性能指標(biāo)概念,還給出了將要用到的Shur補(bǔ)引理。
  第3章研究離散時(shí)間系統(tǒng)魯棒量化狀態(tài)反饋保成本控制問題。所考慮的量化器是動(dòng)態(tài)的,而且由一個(gè)可調(diào)的“縮放”參數(shù)和一個(gè)靜態(tài)量化器組成??紤]區(qū)間型系統(tǒng)不確定性。采用頂點(diǎn)分離器方法給出基于線性矩陣不等式(LMI)控制器設(shè)計(jì)條件。利用所設(shè)計(jì)的控制器,提出具有量化器參數(shù)在線更新的狀態(tài)依賴的量化控制策略使得

4、系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且性能指標(biāo)具有一個(gè)上界。
  第4章考慮了隨信號量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障估計(jì)問題??紤]對數(shù)量化器,在有限頻域內(nèi),利用廣義的Kalman-Yakubovich-Popov(GKYP)引理制定量化的故障估計(jì)濾波器設(shè)計(jì)問題。量化的測量信號通過扇形界方法來處理,其中把量化誤差當(dāng)作扇形有界的不確定性。在考慮干擾和量化誤差的情況下,基于LMI條件給出量化的濾波器設(shè)計(jì)使得殘差和故障之間的誤差盡可能的小。
  第5章研究了在有限頻

5、域內(nèi),具有信號量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢測問題被考慮??紤]到對數(shù)量化器,量化的故障檢測觀測器的設(shè)計(jì)將采用一個(gè)性能指標(biāo),這個(gè)性能指標(biāo)用于在有限頻域內(nèi)增加故障檢測的靈敏度。利用扇形綁定方法來處理量化測量的信號,其中量化誤差被視為扇形綁定不確定性。通過使用Kalman-Yakubovich-Popov引理,迭代基于LMI的優(yōu)化算法是為了設(shè)計(jì)出量化故障檢測觀察器。
  最后將全文的工作內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和歸納,并且指出了工作的不足之處以及下一

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