基于觀測器的故障診斷方法及應(yīng)用研究.pdf

1、圍繞當前動態(tài)系統(tǒng)的故障檢測與診斷技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)存在的一些問題，本文從提高故障檢測的魯棒性，提高多故障的診斷能力以及在感應(yīng)電機系統(tǒng)中實現(xiàn)故障檢測等幾個方面入手，結(jié)合滑模觀測器和未知輸入觀測器的相關(guān)理論，系統(tǒng)深入地研究了工業(yè)中常見的非線性系統(tǒng)的故障檢測與診斷算法。
　　論文的主要工作總結(jié)如下：
　　首先，對滑模變結(jié)構(gòu)理論進行了扼要分析，接著針對三個較經(jīng)典的設(shè)計實例，分別介紹對一般線性系統(tǒng)、具有不確定項的線性系統(tǒng)和一般非線性系統(tǒng)設(shè)計滑

2、模觀測器的方法。在此基礎(chǔ)上，重點對工程實際中更常見的三角形非線性系統(tǒng)設(shè)計觀測器，并進行了收斂性證明。
　　其次，針對一類非線性部分滿足Lipschitz條件的非線性系統(tǒng)的多故障診斷問題進行了研究，通過引入一個新的狀態(tài)變量，將傳感器故障轉(zhuǎn)變成偽執(zhí)行器故障。在此基礎(chǔ)上針對每一種故障模型設(shè)計出相應(yīng)的滑模觀測器以實現(xiàn)多傳感器故障的檢測與隔離，單關(guān)節(jié)機械手的實例驗證了該方法的有效性。
　　最后，對未知輸入觀測器理論和感應(yīng)電機二相同步旋

3、轉(zhuǎn)坐標系下的d-q數(shù)學(xué)模型進行了討論分析，并給出了電流傳感器的故障模型。針對感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型，運用未知輸入觀測和Luenberger觀測器的思想提出了一種感應(yīng)電機電流傳感器故障的魯棒觀測器設(shè)計方法，從仿真實驗結(jié)果，驗證了所提方法的正確性和有效性。
　　通過仿真實例和大量的實驗結(jié)果，表明本文提出的基于滑模觀測器和未知輸入觀測器的故障診斷方法，不僅對外界擾動具有良好的魯棒性，而且減少了誤報率、提高了故障診斷的靈敏度，具有較好的工程應(yīng)