基于Delta算子網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的故障檢測和容錯控制.pdf

1、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(Networked Control Systems，簡稱NCS)是以網(wǎng)絡為傳輸介質(zhì)實現(xiàn)信息共享與傳輸?shù)姆答伩刂葡到y(tǒng)。Delta算子方法作為離散控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)的統(tǒng)一描述形式，可以很好地應用在網(wǎng)絡控制系統(tǒng)故障檢測和容錯控制中。與傳統(tǒng)離散化的移位算子方法比較而言，Delta算子可以更好地解決傳統(tǒng)移位算子在高頻率采樣情況下引起的一些數(shù)值不穩(wěn)定和殘差變大等問題。本文主要研究了基于Delta算子網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的故障檢測和容錯控制

2、問題，使Delta算子在故障檢測和容錯控制的研究中更具有理論意義和學術價值。
　　本文主要開展了以下研究工作:
　　1)研究了基于Delta算子的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的故障診斷問題，給出了基于Delta算子網(wǎng)絡控制系統(tǒng)故障檢測濾波器的設計方法。一方面，將存在隨機時延和范數(shù)有界的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)故障檢測濾波器的設計問題歸結為求解H∞濾波器問題;另一方面通過建立李雅普諾夫函數(shù)(Lyapunov function)，并且利用線性矩陣不等式(L

3、inear MatrixInequalities，簡稱LMI)進行轉化，求出H∞濾波器的最優(yōu)解。該解不僅能保證范數(shù)有界輸入和隨機時延網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的魯棒性能，還可以保障殘差對故障信號的靈敏度。最后通過數(shù)據(jù)仿真表明了此方法的有效性。
　　2)研究了基于Delta算子不確定時延的容錯控制問題，給出Delta算子描述的具有不確定時延的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)模型。在傳感器或者執(zhí)行器發(fā)生部分失效的情況下，根據(jù)容錯控制器的設計理論并運用李雅普諾夫函數(shù)與線