基于鲁棒滤波的故障检测方法的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于鲁棒滤波的故障检测方法的研究姓名：佘华君申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：施颂椒20040101基于鲁棒滤波的故障检测方法的研究摘要故障诊断技术是提高动态系统的安全性可靠性的一种极为重要的途径因而深入研究故障诊断技术不但具有重要的理论意义而且也具有巨大的实际应用价值目前关于故障诊断技术的研究引起了广泛关注已经成为控制界的热门研究课题之一通常在具体研究故障诊断方法时主要研究故障检测故障分离和故障辨识本文主要研究的就是故障检测问题本文的主要内容包括(1)基于H2/H¥滤波的线性不确定系统

2、的故障检测方法研究存在建模误差和不确定干扰情况下线性时不变离散时间系统的鲁棒故障检测滤波器设计问题引入一种体现残差对于不确定性扰动鲁棒性的性能指标并提出一种新的基于H/H滤波技术的故障2¥检测方法并通过算例仿真说明了算法的有效性(2)基于H滤波的故障检测滤波器设计¥针对一类存在干扰的线性时不变连续系统通过引入一种体现残差对于不确定性扰动鲁棒性的性能指标并从系统l增益角度出发将2故障诊断滤波器设计问题转化成为H滤波问题从而提出一种用线¥性矩阵不等式为解决方案的基于H滤波的故障检测滤波器设计方¥法这种方法利用了线性矩阵不等式技术的优

3、点使问题求解速度加I快了提高了设计效率理论分析和仿真结果说明了方法的有效性(3)基于H滤波的故障检测滤波器设计¥基于线性矩阵不等式这一有力工具针对一类存在不确定扰动的线性时滞系统提出了一种基于H滤波的故障检测滤波器设计方案¥解决了大量存在于实际应用当中的时滞系统的故障检测问题在理论上具有创新性和实用性仿真结果说明了算法的有效性最后在总结全文的基础上给出了论文研究过程中所得出的若干思考和结论展望了故障诊断技术发展的前景与可能遇到的挑战关键词线性离散随机系统故障检测H/H滤波时滞系统H2¥¥滤波线性连续随机系统线性矩阵不等式随机系统

4、IIRESEARCHOFFAULTDETECTIONMETHODSBASEDONROBUSTFILTERINGABSTRACTFaultdiagnosisisanimportantapproachtoimprovethesafetyandreliabilityfordynamicsystems.Hence,thestudyonfaultdiagnosistechnologyhasboththeoreticalandpracticalimportance.Atpresent,ithasdrawnwideattention,andh

5、asbeenoneofthemaintopicsincontroldomain.Usually,researchesinfaultdiagnosisaremainlyaboutfaultdetection,faultisolation,andfaultdescription.Thisthesismainlydiscussestheproblemoffaultdetection.Maincontentinthisthesis:(1)Faultdetectionofdiscrete-timelinearuncertainsystem

6、basedonH/Hfiltering2¥Therobustfaultdetectionfilterdesignproblemforlineartimeinvariantdiscrete-timesystemsisstudiedinthispaper.ByintroducingaperformanceindexwhichexpressestherobustnessissueofthegeneratedresidualandusingH/Hfilteringtechnology,wegiveamethodtothe2¥proble

7、mofrobustfaultdetection.Anumericalexampleillustratestheproposedapproach.(2)Faultdetectionofcontinue-timelinearuncertainsystembasedonH¥IIIfilteringBringforwardafaultdetectfilterdesignmethodbasedonH¥filteringusingLMItechnologyforakindoflineartimeinvariantcontinue-times

8、ystemswithdisturbance.ThismethodmakesuseofthemeritsofLMItechnology.Itcutoffthesolutiontime,andimprovedthedesignefficiency.Thetheore