具有markov跳变特性的系统故障检测

《具有markov跳变特性的系统故障检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文题目:具有Markov跳变特性的系统故障检测研究生郭闯专业控制工程指导教师陈云教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文具有Markov跳变特性的系统故障检测研究生：郭闯指导教师：陈云教授2016年03月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterFaultdetectionofsystemswithMarkovJumpfactorsCandidate:GuoChuangSupervisor:Prof.ChenYunMarch,2016杭州电子科技大学学位论文原创

2、性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，本论。除文中己经注明引用的内容外文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要责献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切相关责任。／：论文作者签名：却巧日期年如多日学位论文使用授权说明：本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学，发表论。本人保证毕业离校后文或使用论文工

3、作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复１＾允许采用影印、印件，允许查阅和借阅论文，可；学校可公布论文的全部或部分内容缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）、Ｉ：论文作者签名：到日期＞乂年３月／矣日指导教师签名：ａ＾日期：＞１《年３月３文日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要故障检测是解决故障问题过程中的基础也是重要环节。经过众多学者的努力，近年来基于数学模型的故障检测获得长足发展。网络化系统在无线传输和计算机网络中的应用日趋广泛，由其产生的诸如时延、丢包和量化等诱导因素为故障检测带来新的问题和困难。同时，包括复

4、杂动力系统子系统之间的切换、网络化控制系统的丢包等在内的现象，都可以用Markov随机过程描述。以上因素形成的特殊问题要求，必须研究针对此类系统的行之有效的方法。基于以上考虑，本文尝试研究几类具有Markov特性的系统故障检测。故障滤波模型主要采用基于龙贝格观测器的滤波器和全阶状态滤波器，使用H∞性能指标，故障信息则以构造残差为桥梁获得，利用凸优化方法进行故障滤波器设计。本文首先针对子系统之间依照Markov链跳变的混杂系统构造一类考虑动态残差的自适应滤波器，其中涉及到时延、系统参数不确定性等复杂因素。构造基于自适应观测器的残差系统，通过分析系统残差和干扰之间的数学关系，得出反映

5、具有特定形状和幅值故障数学指标。利用H∞滤波和相应的LMI技术，得到系统稳定和性能指标的充分条件，进而达到检测故障的目的。不同于第一部分针对系统参数按Markov链跳变的情形，之后两部分考虑到具有Markov丢包的网络化系统故障检测。首先针对信道限制问题，考虑Markov丢包和信道限制对滤波器输入造成的影响。然后采用全阶状态滤波器，并基于Lyapunov方法，得到滤波器存在的充分条件，由此检测故障的发生与否，并用数值例子验证算法。鉴于对Markov丢包和传感器输出量化同时存在网络控制系统故障检测的研究还很少，本文进一步考虑丢包用Markov链描述，同时采用对数量化的网络化控制系统

6、，通过H∞滤波得到滤波器未知参数，进而达到检测故障的目的，并用数值算例进行验证。关关关键键键词词词：故障检测，网络化系统，Markov跳变，龙贝格观测器，H∞滤波，丢包，量化.I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTFaultdetection(FD)istheessentialandfundamentalproblemforpracticalsystems.FDbasedonmodelhasbeeninvestigateddeeplyinthepastyears.Networkedcontrolsystems(NC-Ss)arewidelyusedinwirelessco

7、mmunicationandinternet,thustimedelays,datadropoutandquantization,whicharefrequentlyencounteredinNCSs,resultinnewproblemsandchallengesinFD.Meanwhile,aseriesofphenomenaincludingswitchingamongsubsystemsandnetworkpacketlossofNCSscanbedescribedbyM