切換系統(tǒng)是由若干個子系統(tǒng)和一套切換規(guī)律所組成的,日常的生活及工業(yè)領(lǐng)域中,許多復(fù)雜的系統(tǒng)都可以建模為非線性切換系統(tǒng)來研究,如網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、飛行器控制系統(tǒng)、機械系統(tǒng)等。本文的主要目的是以切換系統(tǒng)為分析對象,研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計合適的故障檢測器來及時有效的將系統(tǒng)的故障檢測出來。由于網(wǎng)絡(luò)的引入,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行傳輸會存在如丟包、時延以及量化誤差等現(xiàn)象,有時會嚴重影響系統(tǒng)的性能,因此在實際研究中需要考慮這些影響因素。網(wǎng)絡(luò)的帶寬是有限的,往往會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞和資源浪費等現(xiàn)象。事件觸發(fā)機制的提出使得系統(tǒng)可以在保證一定性能和穩(wěn)定性的前提下,減少傳輸數(shù)據(jù)包的數(shù)量,有效的緩解此問題�；谝陨戏治�,本文首先對存在扇區(qū)非線性的離散切換系統(tǒng)進行建模,引入了事件觸發(fā)器,通過在每個采樣時刻處判斷是否滿足觸發(fā)條件來減少數(shù)據(jù)的發(fā)包量,用濾波器模型設(shè)計了故障檢測裝置,同時考慮了事件觸發(fā)所造成的濾波器和原切換系統(tǒng)的模態(tài)不匹配現(xiàn)象,建立了異步切換模型,借助李雅普諾夫函數(shù)法和平均駐留時間技術(shù)保證了系統(tǒng)是漸進穩(wěn)定的及具備一定的性能條件。其次,本文在前一章節(jié)的基礎(chǔ)上,依次加入了數(shù)據(jù)包丟失以及數(shù)據(jù)量化誤差等現(xiàn)象,將網(wǎng)絡(luò)丟包... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

切換系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-2-統(tǒng)魯棒性更高。文獻[4]針對含有離散時滯項的切換系統(tǒng)，結(jié)合構(gòu)造多l(xiāng)Lyapunov函數(shù)方法，給出了保持系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分條件。文獻[5]對于一類具有輸入信號量化和伴隨故障信號的隨機切換系統(tǒng)，提出了一種模糊自適應(yīng)全狀態(tài)約束控制方法。文獻[6]研究了帶有非線性的離散時滯切換系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性（FTS）和有限時間壓縮穩(wěn)定性（FTCS）問題。實際應(yīng)用的系統(tǒng)不會是完全的線性，雖然在很多研究中會將系統(tǒng)的某些部分中的非線性建模為線性系統(tǒng)，但是會損失一定的控制精度，因此需要在研究的同時，加入一定程度的非線性因素進行建�？紤]。非線性的相關(guān)研究有很多，文獻[7]對具有扇區(qū)有界非線性的系統(tǒng)，設(shè)計了故障檢測裝置，在一定干擾因素的情況下可以檢測出系統(tǒng)故障。文獻[8]針對扇區(qū)有界約束下的切換系統(tǒng)，分別設(shè)計觀測器和濾波器來檢測了系統(tǒng)的故障。文獻[9]研究了一類具有網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)不完全測量的離散時間隨機非線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的濾波問題，包括多個丟包以及隨機時延。文獻[10]研究了一類具有量化行為和不可預(yù)測切換下未建模動態(tài)的非線性切換系統(tǒng)，提出了一種新的有限時間自適應(yīng)學習策略。1.1.2故障檢測與診斷技術(shù)故障檢測涉及到的技術(shù)有很多種，故障就是系統(tǒng)在運行的過程中的非正�，F(xiàn)象，比如說飛行器中的某一個傳感器或者零部件因為損壞而導(dǎo)致整個系統(tǒng)不能穩(wěn)定的運行。故障檢測是指通過某種技術(shù)分析系統(tǒng)的測量信號，比如殘差信號，來確定系統(tǒng)是否發(fā)生了故障，檢測出故障以后，進一步去分析這個故障的來源和種類，這就是故障診斷。故障檢測的研究包含：理論方法研究、信息研究、機理研究，如圖1-2所示。圖1-2故障檢測方向的研究

第1章緒論-5-圖1-2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖事件觸發(fā)機制在早期的時候是連續(xù)事件觸發(fā)，需要進行不間斷的監(jiān)測，所以對系統(tǒng)的硬件性能要求較高[19]。保證觸發(fā)間隔嚴格為正是連續(xù)事件觸發(fā)在研究的時候經(jīng)常遇到的問題，文獻[23]為了克服這一個問題，提出了周期性事件觸發(fā)機制，通過將傳統(tǒng)的周期數(shù)據(jù)采樣和事件觸發(fā)機制聯(lián)系在一起，綜合進行模塊之間的信息交流。文獻[24]針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)中所需控制器的設(shè)計問題，利用閾值固定的事件觸發(fā)器設(shè)計了狀態(tài)反饋的控制器來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及期望的性能。文獻[25]針對一類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下含有非線性的控制系統(tǒng)，設(shè)計了一種模糊故障故障檢測裝置，設(shè)計了新型的事件觸發(fā)器來減少數(shù)據(jù)包的數(shù)量，并得到了期望的性能。文獻[26]針對一類T-S模糊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，設(shè)計了閾值自適應(yīng)的事件觸發(fā)器降低數(shù)據(jù)的傳輸率，同時保證了所設(shè)計的系統(tǒng)是穩(wěn)定的并且具備一定的性能條件，并用LMI得到了事件觸發(fā)器的相關(guān)參數(shù)。文獻[27]通過引入與Lyapunov函數(shù)相關(guān)的導(dǎo)數(shù)項，提出了一種新型的事件觸發(fā)機制，研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實際的硬件檢測電路中，事件觸發(fā)的實現(xiàn)往往是用一個中斷信號來控制數(shù)據(jù)的何時釋放和更新，但對一個已經(jīng)設(shè)計好的系統(tǒng)來說，新增一個事件觸發(fā)器往往不合適，因此自觸發(fā)機制應(yīng)運而生。事件觸發(fā)機制和自觸發(fā)機制存在不同，前者是主動觸發(fā)，通過預(yù)先設(shè)計好的事件觸發(fā)條件，滿足后才可以更新當前的數(shù)據(jù)和控制律，后者是被動觸發(fā)，根據(jù)之前接收到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的動態(tài)，在觸發(fā)時刻主動預(yù)測下一時刻的發(fā)生點[28]。文獻[29]針對輸入飽和的線性對象，研究了基于動態(tài)輸出的事件觸發(fā)（ET）和自觸發(fā)（ST）機制，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，解決了性能退化等問題。文獻[30]提出了一般非線性控制系統(tǒng)的新的事件觸發(fā)和自?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3378628