不確定性線性系統(tǒng)的魯棒故障觀測器設計方法研究.pdf

1、隨著生產力和科學技術水平日新月異的發(fā)展，現代工業(yè)控制系統(tǒng)的規(guī)模日趨大型化、復雜化，系統(tǒng)故障發(fā)生的幾率也隨之增大。為了保障控制系統(tǒng)的安全性和可靠性，設計出有效的故障檢測系統(tǒng)就顯得非常必要。該檢測系統(tǒng)能對控制系統(tǒng)的故障進行實時監(jiān)測，并進行預警，達到減少損失的目的。
　　 基于觀測器的故障診斷方法是基于模型的故障診斷方法中一種有效手段。由于實際系統(tǒng)建模過程存在模型不確定性、未知擾動等因素的影響，因此本文重點研究了具有模型不確定性線性系

2、統(tǒng)的魯棒故障觀測器設計的問題。
　　 由于以往具有不確定性系統(tǒng)的魯棒故障觀測器設計方法采用迭代LMI算法，該算法容易使得故障觀測器設計參數陷于局部最優(yōu)解，針對這種情況，本文采用了模型匹配的算法。為了較好的保證故障檢測系統(tǒng)對故障的檢測率，參考模型的設計采用了給定故障檢測率，降低故障誤檢率設計指標。并給出了不確定性系統(tǒng)的魯棒故障觀測器設計參數的LMI形式。最后引用算例，并和給定故障誤檢率優(yōu)化指標下參考模型的設計方法進行了對比，驗證了

3、本文設計方法的有效性。
　　 同時在實際控制系統(tǒng)中，對于不確定性可能具有實數對角形式的情況，按照以往范數約束的不確定性的處理方法，勢必會引入設計的保守性，從而導致魯棒故障觀測器系統(tǒng)的故障檢測性能效果不理想，針對此情況，本文引入了結構奇異值理論。該理論在處理具有對角性質不確定性線性系統(tǒng)的魯棒性能、魯棒穩(wěn)定性問題時具有較小保守性的優(yōu)勢。通過一系列的化簡，將系統(tǒng)的故障觀測器設計問題轉化為具有對角特性不確定性線性系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性問題，給