广义线性控制系统的故障检测

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1、中文摘要控制系统的故障诊断(FDI)技术是近几十年来控制领域的一个研究热点，它在系统的结构特征以及对系统输入输出信号的分柝的基础上，获得表征系统故障的信息，以检测并分离出系统的故障，是进行系统容错控制决策的基础，具有重要的意义。本文的工作是围绕广义系统的故障检测(FD)面展开。本文首先对正常控制系统的故障诊断的各种研究方法和成果进行了回顾。然后，本文重点讨论了两种不同的——基于稳定因式法和基于线性矩阵不等式法(LMIs)的正常系统故障检测方法。并在此基础上，将这两种方法及其结论分别推广到广义系统的故障检测研究中来，得到一些有意义的结论，并给出相应的仿真结果。最后，对广义系统的故障检测方法进行

2、总结，为其进一步研究提出展望。关键词：故障检测(FD)故障诊断(FDI)广义系统稳定因式法线性矩阵不等式(LMIs)Lyapunov函数Riccati方程ABSTRACTFaultdetectionandisolation(FDI)techniqueofcontrolsystemshasreceivedmoleandmoreresearchintherecentyears．Todetectandisolatethefaultsignalsofcontrolsystemsbasedonthesystemstructureandanalysisofsysteminputandoutputinfo

3、rmationisimportanttothesystemfault-tolerantcontroldecision．Inthispaper，weaddressthefaultdetection(FD)ofdescriptorsystemsandtheproblemofresidualgeneratorconstruction．First，twodifferentapproaches，thefactorizationandLMIapproachrespectively，offaultdetectionofnormalsystemsarediscussed；Thenthesetwowaysan

4、dtheirmeaningfulresultsarededucedtotheresearchofdescriptorsystemsandsimulationresultsaregivenintheendofthispaper．Finany，wemakeaconclusionoffaultdetectionresearchofdescriptorsystemsandproposesometopicsoffurtherresearch．Keywords：faultdetection(FD)faultdetectionandisolation(FDI)descriptorsystemsfactot

5、izationapproachlinearmatrixinequlity(LMI)LyapunovfunctionRiccati·equation独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨垄盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：、乏蛔；L签字日期：山一弓年d月，7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解鑫叠盘茎有关保留、使用学位论文的规定。特授权

6、鑫注态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：签字日期；蜘；年文月』7日导师签名：签字日期：移哆年乙月／／日／IInj●lll，a，■nⅡ，IIlⅣ¨i●，n薯砧一一．笙二兰丝堡——第一章绪论1,1故障检测技术的研究背景控制系统的故障检测与诊断的研究在最近二十多年来引起了广泛的关注，其意义是显然的[11。当自动控制的应用领域越来越广泛，控制系统和控制算法越来越复杂时，系统的可靠性和安全性就成为一个十分突出的问题

7、。如果不能保证可靠性，控制系统完全可能因为一个小小的故障而使整个系统完全崩溃。解决这个问题的办法之一是提高系统所采用的各种元器件，执行器及仪器仪表的可靠性。然而，仅从这个角度考虑的可靠性是不够的，必须从控制机理上考虑系统的容错能力，这就对控制系统的故障诊断提出了要求。控制系统的故障检测与分离的概念就是为提高系统的可靠性而提出的，它通过提取和分析系统运行时的各种特征信号，利用与系统有关的知识，及时判断系统是否发