描述系統(tǒng)的故障診斷觀測器設計.pdf

1、描述系統(tǒng)不僅具有動態(tài)特性，而且含有靜態(tài)約束，所以描述系統(tǒng)比狀態(tài)空間系統(tǒng)更具有一般性。但是，由于描述系統(tǒng)在結構上比狀態(tài)空間系統(tǒng)更加復雜，所以對于描述系統(tǒng)的研究也更具有挑戰(zhàn)性。目前，關于描述系統(tǒng)的分析和控制已經(jīng)得到了廣泛的關注和深入的研究，但是在描述系統(tǒng)故障診斷方面仍存在許多有待研究的問題。因此，本文對描述系統(tǒng)的故障診斷觀測器設計方法進行了深入研究。論文的主要工作與研究成果如下：
　　研究了描述系統(tǒng)的觀測器設計問題。針對線性描述系統(tǒng)，

2、提出了一種新的描述系統(tǒng)觀測器形式，給出了基于線性矩陣不等式的設計方法，并研究了觀測器的存在條件。所提出的觀測器形式可以作為描述系統(tǒng)故障診斷的重要基礎。此外，由于描述系統(tǒng)觀測器可以作為狀態(tài)空間系統(tǒng)故障診斷的一種有效手段，本文還研究了所提出的描述系統(tǒng)觀測器方法在離散狀態(tài)空間系統(tǒng)故障診斷中的應用。
　　研究了連續(xù)時間描述系統(tǒng)的自適應故障診斷觀測器設計。針對線性描述系統(tǒng)，提出了一種基于線性矩陣不等式的自適應故障診斷觀測器設計方法，給出了自

3、適應故障診斷觀測器的存在條件，并將所提出的方法推廣到一類滿足Lipschitz條件的非線性描述系統(tǒng)。
　　基于增廣觀測器設計方法研究連續(xù)時間描述系統(tǒng)魯棒故障診斷。首先針對線性描述系統(tǒng)，提出了一種基于增廣觀測器的故障診斷方法，并給出了增廣觀測器的存在條件。然后針對具有未知擾動的線性描述系統(tǒng)，提出了一種基于多目標的增廣觀測器設計方法。該方法利用H∞技術抑制擾動對于故障估計的影響，同時考慮了增廣觀測器的故障估計速度，將魯棒增廣觀測器設計

4、轉化為線性矩陣不等式的求解問題。在此基礎上，進一步研究了Lipschitz非線性描述系統(tǒng)的故障診斷方法。
　　研究了離散時間線性描述系統(tǒng)的故障診斷問題。針對具有執(zhí)行器故障的離散線性描述系統(tǒng)，提出一種基于觀測器的故障診斷濾波器設計方法。該方法不需要對故障的動態(tài)做任何假設，能夠快速準確地得到故障估計。然后將所提出的故障診斷濾波器設計方法推廣到具有傳感器故障的離散線性描述系統(tǒng)，并利用奉獻觀測器思想研究了傳感器故障分離問題。
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