基于滑模觀測器的故障重構方法研究.pdf

1、隨著動態(tài)系統(tǒng)對性能以及安全性和可靠性要求的不斷提高，故障診斷和分離技術受到更多的關注。故障診斷的基本目的是當故障發(fā)生時產生告警并且識別故障發(fā)生的性質和位置。最常用的故障診斷方法就是通過比較測量輸出和觀測輸出以產生殘差，通過決策判斷是否產生故障以及判斷故障發(fā)生的位置。近年來，故障重構成為殘差方法的一種新的替代方法，該方法不僅能檢測和分離故障，而且能實現對故障的估計。因此，故障重構問題已經吸引了國內外眾多學者的關注，并且己經取得了長足的進展

2、。
　　本文研究了基于滑模觀測器的故障重構方法。本論文主要內容包括以下幾部分:
　　本文首先對基于滑模觀測器的線性系統(tǒng)故障重構方法進行概述，并將其應用于車輛發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的執(zhí)行器故障重構和傳感器故障重構問題中。隨后將該方法進一步推廣，研究了基于滑模觀測器的T-S模糊系統(tǒng)的傳感器故障重構問題，給出了滑模觀測器增益求解的迭代線性矩陣不等式方法，并應用于車輛電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的橫擺角速度傳感器和加速度傳感器故障重構中。<

3、br>　　分析了一類具有執(zhí)行器故障的廣義線性系統(tǒng)滑模觀測器設計問題，將該問題轉化為線性系統(tǒng)滑模觀測器的設計，并由此給出了滑模觀測器存在的充分條件。同時將該方法推廣到一般形式的廣義線性系統(tǒng)中。為充分利用滑模觀測器各個參數的設計自由度，在提出一種新的廣義線性系統(tǒng)規(guī)范型基礎上，給出了基于規(guī)范型的廣義線性系統(tǒng)滑模觀測器設計方法，并將該方法和LMI設計方法相結合，實現觀測器增益的求解。通過輸出濾波器的引入，將具有傳感器故障的廣義線性系統(tǒng)的滑模觀測

4、器設計問題轉化為具有執(zhí)行器故障的廣義線性系統(tǒng)的設計問題，并給出了具有傳感器故障的廣義線性系統(tǒng)的滑模觀測器存在的充分條件。
　　分別針對具有不確定性和Lipschitz非線性的廣義系統(tǒng)的執(zhí)行器故障重構問題，給出了基于滑模觀測器的故障重構設計方法，該方法能夠保證從不確定項到故障重構誤差的L2增益最小化。利用H∞控制理論，將該設計問題轉化為具有線性矩陣不等式約束的凸優(yōu)化問題。
　　針對一類廣義線性系統(tǒng)的級聯滑模觀測器設計問題，通過