基于kyp引理的广义系统的故障检测

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1、分类号密级ＵＤＣ＾？南言恣式乂華ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬学位论文基于ＫＹＰ引理的广义系统的故障检测（题名和副题名）宁肖肖（作者姓名）指导獅姓名王为群教授陈卫民讲师学位类别理学硕去学科名称运筹学与控制论研巧方向广义系统的故障检测－论文提交时间２０１６．１注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。硕±学位论文基于ＫＹＰ引理的广义系统的故障检测作者：宁肖肖指导教师：王为群教授炼五

2、民讲师南京理工大学２０１６年１月Ｍ．．ＳＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＦａｕｌｔＤｅｔｅｃ村ｏｎｆｏｒＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＳｓｆ：ｅｍｓｂａｓｅｄｙｏｎＫＹＰｌｅｍｍａＢｙＮｉｎｇｉａｏｘｉａｏＸＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＷａｎｅｉｕｎｇＷｑＬｅｃｔｕｒｅｒＣｈｅｎＷｅｉｍｉｎ＊ＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｉｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＪａｎｕａｒ２０１６ｙ，声明，本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知在本学位论文中，除了

3、加Ｗ标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研巧生签名：乐菌＞／《年言月）日Ｉ心／学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。如么研究生签名／《年３月日；坏苗島／硕±学位论文

4、基于ＫＹＰ引理的广义系统的故睹检测摘要在实际生活中，随着对生产安全性和可靠性日益增高的需求，控制系统的故障检测已成为当下研究的热点问题。它通过对系统的各种特征信号的提取与分离，运用解析、经验和观测等手段来检测系统的故障，并痛定故障产生的位置，使得人们根据报警信息解决故障，避免事故的发生。广义系统具有许多独特的不同于正常系统的性质。广义系统模型不仅具有微分方程所描述的动态约束，而且具有代数方程所描述的静态约束，因而比起仅含有动态约束的一正常系统模型来说一，用它来描述系统更具有般性。然而，广义系统不定满足正常系。统

5、故障检测方法的要求，这给广义系统的故障检测带来困难因此，有关广义系统的故障检测研究受到广泛关注。本文基于广义系统的可容许性条件Ｗ及广义系统的ＫＹＰ引理，研究带有有界犹动的广义系统的故障检测问题。引入化性能指标用来衡量残差信号对故障的灵敏性，引入好性能指标用来衡量残差信号对扰动的鲁棒性，借助于连续时间广义系统的ＫＹＰ引理，》分别将对性能指标化／代的频域条件转化为时域上相应的ＬＭＩ条件。设计故障检测观测器，使得状态误差系统是渐近稳定的，且满足给定的性能指标化／代条件。还利用广义系统的受限等价形式和正常传统的ＫＹＰ引理研究了离散

6、时间广义系统的故障检测问题。主要成果如下：一、对带有有界扰动的连续时间广义系统执行器故障的故障检测，设计了用广义系统描述的一类故障检测观测器。给出了残差信号的性能指标化／代的ＬＭＩ条件，结合广义系统可容许的条件，得到了该类故障检测观测器存在的条件，及观测器的増益满足的条件，可Ｗ通过ＭＡＴＬＡＢ工具箱直接求解。二、对带有有界扰动的连续时间广义系统传感器故障的故障检测，设计了用广义系一统描述的类故障检测观测器。针对该类误差动态系统，给出了残差信号满足的性能指标／／＿／化的ＬＭＩ条件，结合广义系统可容许的条件，得到了该类故障

7、检测观测器存在的条件，Ｗ及观测器的增益满足的条件，可Ｗ通过ＭＡＴＬＡＢ工具箱直接求解。Ｈ、对带有有界扰动的离散时间广义系统的故障检测。通过受限等价变换，得到所要研究的广义系统的受限等价模型一。基于这个受限等价模型，设计了带有过渡向量的类特殊观测器，借助于离散时间正常系统的ＫＹＰ引理，给出了故障检测性能指标和故障检测的ＬＭＩ条件。各部分故障检测观测器设计均给出仿真算例，说明了所提方法的有效性。关键词：故障检测；广义系统：化／打。；ＫＹＰ引理；观测器増益矩阵；ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕：ｔ学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＩ

8、ｎ化泣１ｌｉｆｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｅｍａｎｄｆｏｒｓａｆｅｔｙａｎｄｒ