基于事件觸發(fā)的Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)故障檢測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 10:26
隨著我國(guó)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展以及實(shí)際工程中日益增長(zhǎng)的需求,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)得到了學(xué)者們廣泛的研究。相較于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)化的引入給控制系統(tǒng)帶來(lái)了較高的結(jié)構(gòu)靈活程度和易于診斷維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。然而,在控制回路中引入通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)造成時(shí)滯、丟包等網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象,增加了控制系統(tǒng)分析的復(fù)雜程度和控制問(wèn)題研究的難度。故障普遍存在于高度復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)中,若不能及時(shí)檢測(cè)和處理系統(tǒng)故障,將造成嚴(yán)重的后果。及時(shí)有效地檢測(cè)故障信號(hào)對(duì)一個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性和安全性具有重要的意義。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用大多基于數(shù)字化平臺(tái),使用被控對(duì)象、采樣器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)。在高速采樣的條件下,Delta算子離散化方法因具有能夠較好地統(tǒng)一連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)與離散時(shí)間系統(tǒng)的特性,是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。考慮盡可能高效地利用有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬,采用事件觸發(fā)機(jī)制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于時(shí)間周期的控制策略是目前研究的重點(diǎn)問(wèn)題。事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制下,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障診斷問(wèn)題得到學(xué)者們?cè)絹?lái)越多的研究興趣。本文以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由Delta算子離散化得到的控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障檢測(cè)、控制器設(shè)計(jì)等問(wèn)題展開(kāi)研究,具體研究?jī)?nèi)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)曲線(xiàn)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖3-1系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)曲線(xiàn)圖3-2事件觸發(fā)時(shí)刻與事件間間隔3.5本章小結(jié)本章的研究對(duì)象是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由Delta算子離散化得到的高速采樣控制系統(tǒng),即Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。研究目的是采用事件驅(qū)動(dòng)的控制策略,考慮時(shí)變時(shí)滯,進(jìn)行Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障檢測(cè)。具體的,構(gòu)造具有DOSs形式的故障檢測(cè)濾波器及控制器模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)有效的故障檢測(cè)-34-
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖3-3系統(tǒng)生成的殘差信號(hào)圖3-4殘差評(píng)價(jià)函數(shù)和閾值及控制,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活程度。首先,通過(guò)考慮時(shí)變網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)滯和事件觸發(fā)機(jī)制,得到殘差増廣系統(tǒng)。在構(gòu)建殘差系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)造域Lyapunov-Krasovskii泛函,分析使系統(tǒng)具有漸近穩(wěn)定性及∞性能的條件。在控制器與濾波器的參數(shù)解算部分,通過(guò)變量替換的方法,獲得可以直接求解的線(xiàn)性矩陣不等式。最后,利用一個(gè)數(shù)值仿真來(lái)驗(yàn)證本章提出方案的有效性。-35-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Networked Control Systems:A Survey of Trends and Techniques[J]. Xian-Ming Zhang,Qing-Long Han,Xiaohua Ge,Derui Ding,Lei Ding,Dong Yue,Chen Peng. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(01)
[2]具有雙通道數(shù)據(jù)包丟失的Delta算子系統(tǒng)故障檢測(cè)[J]. 張端金,張銀雙. 信息與控制. 2019(03)
[3]基于網(wǎng)絡(luò)的離散切換時(shí)滯系統(tǒng)故障檢測(cè)和控制器協(xié)同設(shè)計(jì)[J]. 王申全,王越男,龐基越,劉克平. 控制與決策. 2017(10)
[4]Event-based Control and Filtering of Networked Systems:A Survey[J]. Lei Zou,Zi-Dong Wang,Dong-Hua Zhou. International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[5]Delta算子系統(tǒng)簡(jiǎn)述[J]. 楊洪玖,夏元清,李惠光. 控制理論與應(yīng)用. 2015(05)
[6]網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 王永強(qiáng),葉昊,王桂增. 控制理論與應(yīng)用. 2009(04)
[7]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障診斷濾波器設(shè)計(jì)的LMI方法[J]. 劉云霞,丁強(qiáng),鐘麥英. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(03)
[8]模糊Delta算子系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析與控制[J]. 向崢嶸,陳慶偉,胡維禮,張端金. 控制與決策. 2003(06)
本文編號(hào):2910374
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)曲線(xiàn)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖3-1系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)曲線(xiàn)圖3-2事件觸發(fā)時(shí)刻與事件間間隔3.5本章小結(jié)本章的研究對(duì)象是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由Delta算子離散化得到的高速采樣控制系統(tǒng),即Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。研究目的是采用事件驅(qū)動(dòng)的控制策略,考慮時(shí)變時(shí)滯,進(jìn)行Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障檢測(cè)。具體的,構(gòu)造具有DOSs形式的故障檢測(cè)濾波器及控制器模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)Delta算子網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)有效的故障檢測(cè)-34-
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖3-3系統(tǒng)生成的殘差信號(hào)圖3-4殘差評(píng)價(jià)函數(shù)和閾值及控制,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活程度。首先,通過(guò)考慮時(shí)變網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)滯和事件觸發(fā)機(jī)制,得到殘差増廣系統(tǒng)。在構(gòu)建殘差系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)造域Lyapunov-Krasovskii泛函,分析使系統(tǒng)具有漸近穩(wěn)定性及∞性能的條件。在控制器與濾波器的參數(shù)解算部分,通過(guò)變量替換的方法,獲得可以直接求解的線(xiàn)性矩陣不等式。最后,利用一個(gè)數(shù)值仿真來(lái)驗(yàn)證本章提出方案的有效性。-35-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Networked Control Systems:A Survey of Trends and Techniques[J]. Xian-Ming Zhang,Qing-Long Han,Xiaohua Ge,Derui Ding,Lei Ding,Dong Yue,Chen Peng. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(01)
[2]具有雙通道數(shù)據(jù)包丟失的Delta算子系統(tǒng)故障檢測(cè)[J]. 張端金,張銀雙. 信息與控制. 2019(03)
[3]基于網(wǎng)絡(luò)的離散切換時(shí)滯系統(tǒng)故障檢測(cè)和控制器協(xié)同設(shè)計(jì)[J]. 王申全,王越男,龐基越,劉克平. 控制與決策. 2017(10)
[4]Event-based Control and Filtering of Networked Systems:A Survey[J]. Lei Zou,Zi-Dong Wang,Dong-Hua Zhou. International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[5]Delta算子系統(tǒng)簡(jiǎn)述[J]. 楊洪玖,夏元清,李惠光. 控制理論與應(yīng)用. 2015(05)
[6]網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 王永強(qiáng),葉昊,王桂增. 控制理論與應(yīng)用. 2009(04)
[7]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障診斷濾波器設(shè)計(jì)的LMI方法[J]. 劉云霞,丁強(qiáng),鐘麥英. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(03)
[8]模糊Delta算子系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析與控制[J]. 向崢嶸,陳慶偉,胡維禮,張端金. 控制與決策. 2003(06)
本文編號(hào):2910374
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