兩類系統(tǒng)的容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)與故障診斷研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化及信息化的不斷發(fā)展，人們在對于現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)的要求也隨之有了不斷提高，并且在越來越關(guān)注系統(tǒng)的安全性的同時(shí)，對系統(tǒng)的可維護(hù)性、系統(tǒng)的故障診斷及其容錯(cuò)控制的要求也越來越高。系統(tǒng)的故障診斷及其容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)問題已成為研究的熱點(diǎn)，并且取得了顯著的成果。本文主要針對幾類不同的系統(tǒng)，利用線性系統(tǒng)及矩陣?yán)碚撝R對幾種常見的故障進(jìn)行了研究。
　　文章首先介紹了所研究課題的背景與意義，故障診斷與容錯(cuò)控制的相關(guān)概念及其診斷方法和

2、課題的研究現(xiàn)狀、研究中存在的問題及其未來發(fā)展展望。隨后又介紹了所研究課題涉及的線性系統(tǒng)理論知識，矩陣論知識和性能指標(biāo)的相關(guān)基礎(chǔ)知識。本文的創(chuàng)新性工作有：
　　(1)針對一類含有特定的不可測量故障多時(shí)滯系統(tǒng)，研究其故障診斷和最優(yōu)容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)問題，基于給定的多時(shí)滯系統(tǒng)設(shè)計(jì)出在有故障時(shí)的最優(yōu)容錯(cuò)控制律，并證明其存在唯一性。為了解決該系統(tǒng)故障不可測性及最優(yōu)容錯(cuò)控制率不可實(shí)現(xiàn)性問題，構(gòu)造出一種增廣的降維狀態(tài)觀測器，進(jìn)而設(shè)計(jì)出對應(yīng)的故障診斷

3、器。最后我們結(jié)合數(shù)值算例驗(yàn)證了所得結(jié)論的有效性。
　　(2)對系統(tǒng)內(nèi)的故障診斷問題進(jìn)行了初步的研究。首先對于給定的非時(shí)變系統(tǒng)，給出兩種進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷的方法，并進(jìn)行了對比分析；其次選用基于積分運(yùn)算方法來進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)故障診斷，針對系統(tǒng)矩陣的相似矩陣的不同情況分別給出了要進(jìn)行故障診斷的命題，然后給出了進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷相應(yīng)的定理；最后給出了故障范圍界定的方法，以使得系統(tǒng)故障在此范圍內(nèi)時(shí)均能利用基于積分運(yùn)算方法被診斷出，并結(jié)合仿真實(shí)例得以驗(yàn)