魯棒H-,∞-故障檢測(cè)和估計(jì)若干研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文魯棒H故障檢測(cè)和估計(jì)若干研究姓名：楊曉軍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：田作華20050901摘要計(jì)問(wèn)題。通過(guò)變J0度方法，建立了原問(wèn)題和一個(gè)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(jì)問(wèn)題的聯(lián)系。使用線性二次微分對(duì)策，給出原問(wèn)韙有解的充分條件，表達(dá)為兩個(gè)耦合Riccati方程形式。魯棒聯(lián)合估計(jì)器是確定性估計(jì)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(guān)項(xiàng)，以反映參數(shù)不

2、確定性對(duì)估計(jì)性能的影響。在滿足一定的矩陣譜半徑條件下，兩個(gè)耦合的Riccati方程可以由兩個(gè)解耦的Riccati方程替代。上述聯(lián)合估計(jì)器除了用于故障診斷問(wèn)題，在控制、濾波和信號(hào)處理等領(lǐng)域也具有廣泛的用途。3擴(kuò)展了線性跳變系統(tǒng)的有界實(shí)引理(該引理是風(fēng)、控制中的一個(gè)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(dǎo)范數(shù)性能指標(biāo)和跳變Riccafi方程或不等式有解性之間的聯(lián)系。考慮了有限和無(wú)限時(shí)域，給出引理的前向和后向

3、計(jì)算形式。因?yàn)楝F(xiàn)有的方法無(wú)法應(yīng)用于D矩陣不為零時(shí)線性跳變系統(tǒng)有界實(shí)引理的必要性證明，同時(shí)提出一種新的引理必要性遞歸證明方法。這些結(jié)論擴(kuò)展了已有的線性連續(xù)、離散系統(tǒng)和D矩陣為零時(shí)跳變系統(tǒng)的有界實(shí)引理。之后，分別研究了線性時(shí)變采樣系統(tǒng)的玩執(zhí)行器故障故障檢測(cè)和日。傳感器故障估計(jì)問(wèn)題，提出具有跳變結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器故障檢測(cè)器和傳感器故障估計(jì)器。借助線性跳變系統(tǒng)的有界實(shí)引理，兩類問(wèn)題有解的充分條件和設(shè)計(jì)過(guò)程都可通過(guò)求解一組在采樣時(shí)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(shù)的方法無(wú)法處理參數(shù)時(shí)變情況和要求采樣系統(tǒng)嚴(yán)格適定的缺點(diǎn)。后者為首次提出的采樣系統(tǒng)傳感器故障估計(jì)方法。4研究了線性跳變系統(tǒng)的互質(zhì)因式分解問(wèn)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(shí)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(gè)特殊狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)形式。這些結(jié)論，為線性跳變系統(tǒng)的故障檢測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化提供了研究基礎(chǔ)?；谏鲜鼋Y(jié)