毕业论文毕业论文——孙伟铭—0613.doc

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1、基于T-S模糊模型的网络控制系统故障检测方法研究作者姓名：孙伟铭指导教师：董久祥教授单位名称：信息科学与工程学院专业名称：自动化东北大学2016年6月FaultDetectionforNetworkedControlSystemsBasedonT-SFuzzyModelbySunWeimingSupervisor:ProfessorDongJiuxiangNortheasternUniversityJune2016毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：基于T-S模糊模型的网络控制系统故障检测方法研究设计(论文)的基本内容：首先，进一步了

2、解网络控制系统的故障类型并根据控制理论了解基于T-S模糊模型的网络控制系统模型。其次基于T-S模糊模型系统下利用李雅普诺夫方程使用鲁棒控制故障检测。在研究具有传输约束的网络控制系统的故障检测。最后，参考相关参数，在MATLAB软件进行仿真，并分析仿真结果。毕业设计（论文）专题部分：题目：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设计或论文专题的基本内容：学生接受毕业设计（论文）题目日期　　　　　　　　　　　　　第　　周指导教师签字：年　　月　　日基于T-S模糊模型网络控制系统的一类故障检测方法研究摘要随着控制学科技术和

3、计算机通信技术的飞速发展，有着独特优势的网络控制系统，被广泛地应用到生活、工业生产等各个领域中。同样的，网络控制系统也会发生故障，从而造成控制系统性能的下降或者导致系统极其不稳定乃至崩溃。此外，网络控制系统由于引入通信网络造成的传输时滞、数据丢包等影响，使得传统的控制系统故障诊断方法无法直接使用到该类新兴控制系统上。尤其是针对情况更为复杂，实际中更多应用的非线性网络控制系统，研究故障检测方法具有重要的理论和实际意义。本文主要研究基于T-S模糊模型的网络控制系统的故障检测问题。首先，介绍了网络控制系统故障检测技术的发展与现状。随后，对当前成果的

4、特点和不足做出了分析，与之相关的理论知识也一并于文中加以介绍。考虑T-S模糊模型建模误差，模型子系统保留了一定的非线性项，以使系统更加贴近现实生产中实际的系统模型。系统研究的状态时滞为随机有界时滞，传感器的数据丢包满足均匀分布。针对这类模型，分析并设计了一种基于T-S模糊模型的鲁棒全维故障检测观测器，并使得误差动态系统在给定的性能指标下渐进均方稳定，再利用线性矩阵不等式给出观测器设计的充分条件，得到观测器设计参数，实现了系统的故障检测。研究了具有传输约束的T-S模糊模型网络控制系统故障检测问题。根据传输时滞和数据丢包的分布特点，考虑系统双通道

5、数据丢包和传输时滞，对控制器—执行器通道采用无限分布式时滞描述数据丢包和传输时滞两种现象；传感器—控制器通道的数据丢包采用均匀分布的随机函数表示。针对该模型，分析设计了一种基于T-S模糊模型的故障检测观测器，通过Lyapunov方程分析故障检测误差动态系统稳定的充分条件，利用一组线性矩阵不等式给出观测器参数设计形式，从而解决了具有双通道数据丢包的网络控制系统故障检测问题。最后，针对所提出的故障检测方法进行了仿真验证，仿真结果验证了所提出故障检测方法的有效性和可行性。关键词：故障检测；网络控制系统；T-S模糊模型；线性矩阵不等式FaultDet

6、ectionforNetworkedControlSystemsBasedonT-SFuzzyModelAbstractWiththedevelopmentofcontrolandcommunicationtechnology,thenetworkcontrolsystemiswidelyusedinthedailylife,industrialproduction,andotherfields.However,thenetworkcontrolsystemalsocouldbreakdown,andcausethedegradationof

7、controlsystemperformanceorextremelyunstableandevencrash.Inaddition,duetotheinfluenceofthetransmissiondelayanddatapacketloss,thetraditionalcontrolsystemfaultdiagnosismethodcannotbedirectlyusedinthenewcontrolsystem.Especially,forthesituationofnonlinearnetworkcontrolsystemwhic

8、hismorecomplexandhasmorepracticalapplications,ithasboththeoreticalandpracticalsign