基于Delta算子描述的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障檢測研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control Systems,簡稱NCS)是由控制和網(wǎng)絡(luò)兩個學(xué)科交叉孕育而生的,其安裝簡單,維護便捷,運營成本不高,被大量的運用在工業(yè)與工程中。隨著NCS規(guī)模的逐步擴大,復(fù)雜程度的不斷加大,即使是微小的故障也會造成不可預(yù)料、無法估計的人員傷亡和財產(chǎn)損失。于是對NCS的安全性與可靠性的研究,實現(xiàn)NCS故障檢測具有重要的社會需求和商業(yè)價值。
　　 在加上Delta算子在數(shù)字化、高速采樣的優(yōu)勢,使得

2、Delta算子和NCS的故障檢測的結(jié)合變得很有科研和學(xué)術(shù)價值。
　　 本文主要研究工作和成果有以下幾點:
　　 (1)本文對基于Delta算子隨機短時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢測問題進行研究。在傳統(tǒng)移位q算子描述的基于觀測器的故障檢測基礎(chǔ)上進行設(shè)計,給出Delta算子描述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)濾波器模型,將網(wǎng)絡(luò)摔制系統(tǒng)基于濾波器的魯棒故障檢測問題都歸結(jié)為魯棒系統(tǒng)最優(yōu)化問題,利用線性矩陣不等式方法(Linear Matrix Inequ

3、alities,簡稱LMI),求出輸出殘差,完成故障的檢測的要求。
　　 (2)進一步進行分析,對基于Delta算子隨機長時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢測問題進行研究。利用增廣矩陣把長延時的故障檢測濾波器模型轉(zhuǎn)換與短延時的故障檢測一樣的數(shù)值結(jié)構(gòu)形式,利用線性矩陣不等式方法,給出H∞濾波器的最優(yōu)解的存在和求解方法,實現(xiàn)對故障的檢測。
　　 (3)本文提出故障檢測方法全都通過數(shù)值算例,使用MATIAB自帶的LMI工具箱進行數(shù)值仿真