魯棒H-,∞-故障檢測和估計若干研究.pdf

1、上海交通大學博士學位論文魯棒H故障檢測和估計若干研究姓名：楊曉軍申請學位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導教師：田作華20050901摘要計問題。通過變J0度方法，建立了原問題和一個不含參數(shù)不確定性的輔助系統(tǒng)乩狀態(tài)和故障聯(lián)合估計問題的聯(lián)系。使用線性二次微分對策，給出原問韙有解的充分條件，表達為兩個耦合Riccati方程形式。魯棒聯(lián)合估計器是確定性估計器的更一般形式，與后者相比，前者的狀態(tài)方程和輸出方程中額外增加了有關項，以反映參數(shù)不

2、確定性對估計性能的影響。在滿足一定的矩陣譜半徑條件下，兩個耦合的Riccati方程可以由兩個解耦的Riccati方程替代。上述聯(lián)合估計器除了用于故障診斷問題，在控制、濾波和信號處理等領域也具有廣泛的用途。3擴展了線性跳變系統(tǒng)的有界實引理(該引理是風、控制中的一個基本引理)。特別地，研究了系統(tǒng)D矩陣不為零的情況。建立了線性跳變系統(tǒng)L誘導范數(shù)性能指標和跳變Riccafi方程或不等式有解性之間的聯(lián)系?？紤]了有限和無限時域，給出引理的前向和后向

3、計算形式。因為現(xiàn)有的方法無法應用于D矩陣不為零時線性跳變系統(tǒng)有界實引理的必要性證明，同時提出一種新的引理必要性遞歸證明方法。這些結(jié)論擴展了已有的線性連續(xù)、離散系統(tǒng)和D矩陣為零時跳變系統(tǒng)的有界實引理。之后，分別研究了線性時變采樣系統(tǒng)的玩執(zhí)行器故障故障檢測和日。傳感器故障估計問題，提出具有跳變結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器故障檢測器和傳感器故障估計器。借助線性跳變系統(tǒng)的有界實引理，兩類問題有解的充分條件和設計過程都可通過求解一組在采樣時刻具有有限離散跳變的R

4、iccati微分方程完成。前者克服了現(xiàn)有基于提升技術的方法無法處理參數(shù)時變情況和要求采樣系統(tǒng)嚴格適定的缺點。后者為首次提出的采樣系統(tǒng)傳感器故障估計方法。4研究了線性跳變系統(tǒng)的互質(zhì)因式分解問題。特別地，研究了系統(tǒng)D矩陣不為零的情況。給出了系統(tǒng)內(nèi)和共內(nèi)的定義及特征化描述，提出系統(tǒng)雙互質(zhì)因式分角翠的狀態(tài)空間實現(xiàn)形式，并提供了系統(tǒng)協(xié)共內(nèi)—共外因式分解的一個特殊狀態(tài)空間實現(xiàn)形式。這些結(jié)論，為線性跳變系統(tǒng)的故障檢測系統(tǒng)優(yōu)化提供了研究基礎?；谏鲜鼋Y(jié)