Markov跳變系統(tǒng)和時滯系統(tǒng)干擾環(huán)境下故障診斷方法研究.pdf

1、系統(tǒng)故障的檢測與隔離是對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否異常做出判斷，首先要檢測并確定故障發(fā)生，然后運(yùn)用相關(guān)方法及工具實現(xiàn)對故障的隔離，進(jìn)而保證故障不會造成系統(tǒng)波動，使系統(tǒng)能夠繼續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。本文使用空間幾何方法對系統(tǒng)故障診斷進(jìn)行研究，該方法的基本思想是將系統(tǒng)特性轉(zhuǎn)化為空間幾何特性，從而可以用空間投影算法代替復(fù)雜的矩陣運(yùn)算，具體做法是利用其不可觀測子空間的概念，構(gòu)建與故障信號相關(guān)的殘差集，使得殘差與故障信號的具有互相對應(yīng)關(guān)系，這樣就完成了對系統(tǒng)故障的檢

2、測與隔離。
　　本文采用空間幾何理論，對馬爾科夫跳變系統(tǒng)和時滯系統(tǒng)的故障檢測與隔離問題進(jìn)行研究。具體而言，首先針對不同的系統(tǒng)建立適當(dāng)?shù)墓收夏Ｐ停⒃O(shè)計其對應(yīng)的殘差生成器；然后求解相應(yīng)的殘差生成器的參數(shù)，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的殘差生成器以及其產(chǎn)生的殘差值；最后，基于殘差和故障的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)對特定的故障敏感，而對其它的故障解耦，從而在伴有輸入干擾的情形下，完成對馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障和傳感器故障及時滯系統(tǒng)傳感器故障的檢測與隔離。在此基礎(chǔ)

3、上，文章主要針對以下三種情況開展研究：
　　1)針對伴有輸入干擾的馬爾科夫跳變系統(tǒng)中執(zhí)行器故障檢測與隔離問題，首先建立一個連續(xù)時間馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障模型，并設(shè)計了相應(yīng)的殘差生成器，具體來說，針對存在系統(tǒng)跳變的情況，首先在空間幾何理論中的不可觀測子空間以及空間分割投影運(yùn)算基礎(chǔ)上，運(yùn)用H?優(yōu)化技術(shù)減少干擾對殘差的影響，利用空間幾何方法完成殘差生成器參數(shù)求解，實現(xiàn)殘差對輸入的解耦以及與故障的對應(yīng)關(guān)系，并通過殘差輸出值與預(yù)設(shè)閾值對

4、比來確定系統(tǒng)中的故障情形，最終完成馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障檢測與隔離。
　　2)針對存在輸入干擾的馬爾科夫跳變系統(tǒng)傳感器故障問題，首先使用量測方程把傳感器故障轉(zhuǎn)移到狀態(tài)上，然后利用空間幾何理論設(shè)計一組殘差生成器，相關(guān)的濾波器參數(shù)利用空間幾何方法求出，使用H?優(yōu)化技術(shù)減少干擾對殘差的影響，與此同時該殘差生成器產(chǎn)生的殘差和傳感器故障滿足互相對應(yīng)的關(guān)系，最后實現(xiàn)馬爾科夫跳變系統(tǒng)傳感器故障檢測與隔離。
　　3)針對存在干擾的時滯系