【摘要】：隨著控制系統(tǒng)在自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用的逐步加深,系統(tǒng)的復(fù)雜程度日益提高,控制器件的故障發(fā)生率也不斷增加,任何故障都可能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。故障檢測(cè)與診斷技術(shù)是一種可提高系統(tǒng)的可靠性和安全性的有效途徑,現(xiàn)如今已成為自動(dòng)化控制領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。其中基于模型的故障檢測(cè)方法是一種最為常用并且有效的方法,然而,由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不確定性以及外界的干擾信號(hào)等因素的存在,可能對(duì)故障檢測(cè)系統(tǒng)造成很大的影響,導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)故障。因此,所設(shè)計(jì)的故障診斷系統(tǒng)的主要任務(wù)在于能夠有效地降低系統(tǒng)的不確定性和外界干擾信號(hào)對(duì)故障檢測(cè)結(jié)果的影響,同時(shí)保證故障診斷系統(tǒng)的有效性。本文以H_-/H_∞為性能指標(biāo),研究了廣義不確定系統(tǒng)在有限頻域的故障檢測(cè)問(wèn)題,并把研究成果應(yīng)用到了軋制力控制系統(tǒng)中。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:研究了廣義不確定系統(tǒng)在有限頻域的故障檢測(cè)觀測(cè)器設(shè)計(jì)問(wèn)題,通過(guò)廣義Kalman-Yakubovich-Popov(GKYP)引理和投影引理,給出了有限頻域內(nèi)新的魯棒性條件,針對(duì)敏感性和魯棒性條件中的非線性部分,采用新的線性化方法處理,將兩個(gè)條件轉(zhuǎn)化成線性矩陣不等式。同樣,可通過(guò)投影引理得到故障檢測(cè)觀測(cè)器的穩(wěn)定性條件。考慮以上三個(gè)條件時(shí),故障檢測(cè)觀測(cè)器設(shè)計(jì)問(wèn)題就成為了一個(gè)多目標(biāo)凸優(yōu)化問(wèn)題,采用變量矩陣擴(kuò)維的方法,將敏感性條件和魯棒性條件中的非凸問(wèn)題轉(zhuǎn)化成矩陣不等式組約束條件下的優(yōu)化問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,給出了一個(gè)迭代線性矩陣不等式算法求出優(yōu)化解。兩個(gè)仿真算例驗(yàn)證了該方法的有效性。最后將文中所提出的方法應(yīng)用到軋制力控制系統(tǒng)的傳感器故障檢測(cè),在仿真中可看到,本文的方法可以有效的檢測(cè)出傳感器發(fā)生的故障。
【圖文】：

圖 3.1 d (t ) 0和 d (t ) 0的殘差 r (t )輸出本章提出的算法與文獻(xiàn)[61]的算法，根據(jù)（3-50）（3-51）選的閾值，我們得到殘差估計(jì)值輸出（實(shí)線）和閾值（虛線統(tǒng)故障 f (t ) 0.6發(fā)生在 t 8s，系統(tǒng)輸入 u (t )為一個(gè)單位輸入

根據(jù)（3-50）（3-51）選擇殘差估計(jì)函數(shù)和合適的閾值，我們得到殘差估計(jì)值輸出（實(shí)線）和閾值（虛線），見(jiàn)圖3.2，其中系統(tǒng)故障 f (t ) 0.6發(fā)生在 t 8s，系統(tǒng)輸入 u (t )為一個(gè)單位輸入信號(hào)。第一個(gè)曲線圖是根據(jù)L所得到的殘差估計(jì)，，第二個(gè)個(gè)曲線圖是由文獻(xiàn)[61]中WangL 對(duì)應(yīng)的殘差估計(jì)。從中，我們不難看出，與文獻(xiàn)[62]相比，本章算法得到的系數(shù)矩陣L獲得的殘差估計(jì)值對(duì)故障有更好的靈敏性，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)（故障發(fā)生后的t 1.07s）檢測(cè)出故障的發(fā)生，并且做出相應(yīng)的反應(yīng)。圖 3.2 殘差估計(jì) ( )rJ t (實(shí)線)和閾
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG334.9;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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6 沈U

本文編號(hào)：2656497