具有數(shù)據(jù)包丟失的Delta算子網(wǎng)絡系統(tǒng)故障檢測.pdf

1、隨著計算機信息技術的快速發(fā)展，網(wǎng)絡通信技術和控制技術的相互滲透，在復雜的控制系統(tǒng)中，采用通信網(wǎng)絡將被控系統(tǒng)、傳感器、控制器、濾波器、執(zhí)行器等系統(tǒng)部件連接起來形成網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(NCSs)。NCSs具有低成本、高可靠性、易于安裝與維護、結(jié)構靈活等優(yōu)點。
　　然而由于引入的網(wǎng)絡帶寬有限，各節(jié)點通過競爭獲取網(wǎng)絡資源，時滯時延、數(shù)據(jù)包丟失、量化誤差、通信受限等現(xiàn)象隨之出現(xiàn)。另一方面，由于NCSs復雜度越來越高，一旦發(fā)生事故就可能造成人員與財

2、產(chǎn)的巨大損失。因此對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行故障檢測研究顯得尤為重要。
　　目前大多數(shù)對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究局限在將連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)分開討論，離散化方法也多為傳統(tǒng)的q算子方法。然而在高速采樣的情況下，q算子離散化方法會出現(xiàn)極限環(huán)振蕩現(xiàn)象，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文采用基于Delta算子的方法，建立了幾種不同的NCSs模型，研究了在具有網(wǎng)絡誘導時延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡環(huán)境下的故障檢測問題，本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：
　　首先針對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)

3、中存在的數(shù)據(jù)包丟失現(xiàn)象，研究了基于Delta算子的丟包系統(tǒng)故障檢測問題。采用已知概率分布的Bernoulli隨機變量來描述丟包,假設系統(tǒng)的時延為固定短時延，引入Delta算子構造一種新的模型來描述網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的行為，并根據(jù)所得到的Delta算子系統(tǒng)構建了基于觀測器的故障檢測濾波器,利用Lyapunov穩(wěn)定性理論及線性矩陣不等式(LMI)推導出Delta算子系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且具有一定的H∞性能。
　　接著進一步探討了同時含有不確定時延