切換系統(tǒng)是由若干個(gè)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(jī)械系統(tǒng)等。本文的主要目的是以切換系統(tǒng)為分析對(duì)象,研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計(jì)合適的故障檢測(cè)器來及時(shí)有效的將系統(tǒng)的故障檢測(cè)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(jìn)行傳輸會(huì)存在如丟包、時(shí)延以及量化誤差等現(xiàn)象,有時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能,因此在實(shí)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(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞和資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。事件觸發(fā)機(jī)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(duì)存在扇區(qū)非線性的離散切換系統(tǒng)進(jìn)行建模,引入了事件觸發(fā)器,通過在每個(gè)采樣時(shí)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(jì)了故障檢測(cè)裝置,同時(shí)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(shí)間技術(shù)保證了系統(tǒng)是漸進(jìn)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(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-統(tǒng)魯棒性更高。文獻(xiàn)[4]針對(duì)含有離散時(shí)滯項(xiàng)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(xiàn)[5]對(duì)于一類具有輸入信號(hào)量化和伴隨故障信號(hào)的隨機(jī)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(xiàn)[6]研究了帶有非線性的離散時(shí)滯切換系統(tǒng)的有限時(shí)間穩(wěn)定性（FTS）和有限時(shí)間壓縮穩(wěn)定性（FTCS）問題。實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)不會(huì)是完全的線性，雖然在很多研究中會(huì)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(huì)損失一定的控制精度，因此需要在研究的同時(shí)，加入一定程度的非線性因素進(jìn)行建�？紤]。非線性的相關(guān)研究有很多，文獻(xiàn)[7]對(duì)具有扇區(qū)有界非線性的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了故障檢測(cè)裝置，在一定干擾因素的情況下可以檢測(cè)出系統(tǒng)故障。文獻(xiàn)[8]針對(duì)扇區(qū)有界約束下的切換系統(tǒng)，分別設(shè)計(jì)觀測(cè)器和濾波器來檢測(cè)了系統(tǒng)的故障。文獻(xiàn)[9]研究了一類具有網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)不完全測(cè)量的離散時(shí)間隨機(jī)非線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的濾波問題，包括多個(gè)丟包以及隨機(jī)時(shí)延。文獻(xiàn)[10]研究了一類具有量化行為和不可預(yù)測(cè)切換下未建模動(dòng)態(tài)的非線性切換系統(tǒng)，提出了一種新的有限時(shí)間自適應(yīng)學(xué)習(xí)策略。1.1.2故障檢測(cè)與診斷技術(shù)故障檢測(cè)涉及到的技術(shù)有很多種，故障就是系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中的非正�，F(xiàn)象，比如說飛行器中的某一個(gè)傳感器或者零部件因?yàn)閾p壞而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能穩(wěn)定的運(yùn)行。故障檢測(cè)是指通過某種技術(shù)分析系統(tǒng)的測(cè)量信號(hào)，比如殘差信號(hào)，來確定系統(tǒng)是否發(fā)生了故障，檢測(cè)出故障以后，進(jìn)一步去分析這個(gè)故障的來源和種類，這就是故障診斷。故障檢測(cè)的研究包含：理論方法研究、信息研究、機(jī)理研究，如圖1-2所示。圖1-2故障檢測(cè)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(jī)制在早期的時(shí)候是連續(xù)事件觸發(fā)，需要進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)，所以對(duì)系統(tǒng)的硬件性能要求較高[19]。保證觸發(fā)間隔嚴(yán)格為正是連續(xù)事件觸發(fā)在研究的時(shí)候經(jīng)常遇到的問題，文獻(xiàn)[23]為了克服這一個(gè)問題，提出了周期性事件觸發(fā)機(jī)制，通過將傳統(tǒng)的周期數(shù)據(jù)采樣和事件觸發(fā)機(jī)制聯(lián)系在一起，綜合進(jìn)行模塊之間的信息交流。文獻(xiàn)[24]針對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)中所需控制器的設(shè)計(jì)問題，利用閾值固定的事件觸發(fā)器設(shè)計(jì)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(xiàn)[25]針對(duì)一類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下含有非線性的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種模糊故障故障檢測(cè)裝置，設(shè)計(jì)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(xiàn)[26]針對(duì)一類T-S模糊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)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(shí)保證了所設(shè)計(jì)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(xiàn)[27]通過引入與Lyapunov函數(shù)相關(guān)的導(dǎo)數(shù)項(xiàng)，提出了一種新型的事件觸發(fā)機(jī)制，研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際的硬件檢測(cè)電路中，事件觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)往往是用一個(gè)中斷信號(hào)來控制數(shù)據(jù)的何時(shí)釋放和更新，但對(duì)一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)來說，新增一個(gè)事件觸發(fā)器往往不合適，因此自觸發(fā)機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生。事件觸發(fā)機(jī)制和自觸發(fā)機(jī)制存在不同，前者是主動(dòng)觸發(fā)，通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的事件觸發(fā)條件，滿足后才可以更新當(dāng)前的數(shù)據(jù)和控制律，后者是被動(dòng)觸發(fā)，根據(jù)之前接收到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)，在觸發(fā)時(shí)刻主動(dòng)預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的發(fā)生點(diǎn)[28]。文獻(xiàn)[29]針對(duì)輸入飽和的線性對(duì)象，研究了基于動(dòng)態(tài)輸出的事件觸發(fā)（ET）和自觸發(fā)（ST）機(jī)制，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，解決了性能退化等問題。文獻(xiàn)[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(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]有限網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下非線性切換系統(tǒng)故障診斷[D]. 王帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
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