本文關鍵詞：Markov跳變系統(tǒng)和時滯系統(tǒng)干擾環(huán)境下故障診斷方法研究

  更多相關文章： 故障檢測與隔離 空間幾何方法 殘差生成器 H_∞優(yōu)化技術 不可觀測子空間 馬爾科夫跳變系統(tǒng) 時滯系統(tǒng)

【摘要】：系統(tǒng)故障的檢測與隔離是對系統(tǒng)運行狀態(tài)是否異常做出判斷,首先要檢測并確定故障發(fā)生,然后運用相關方法及工具實現對故障的隔離,進而保證故障不會造成系統(tǒng)波動,使系統(tǒng)能夠繼續(xù)穩(wěn)定的運行。本文使用空間幾何方法對系統(tǒng)故障診斷進行研究,該方法的基本思想是將系統(tǒng)特性轉化為空間幾何特性,從而可以用空間投影算法代替復雜的矩陣運算,具體做法是利用其不可觀測子空間的概念,構建與故障信號相關的殘差集,使得殘差與故障信號的具有互相對應關系,這樣就完成了對系統(tǒng)故障的檢測與隔離。本文采用空間幾何理論,對馬爾科夫跳變系統(tǒng)和時滯系統(tǒng)的故障檢測與隔離問題進行研究。具體而言,首先針對不同的系統(tǒng)建立適當的故障模型,并設計其對應的殘差生成器;然后求解相應的殘差生成器的參數,進而得到準確的殘差生成器以及其產生的殘差值;最后,基于殘差和故障的對應關系,實現對特定的故障敏感,而對其它的故障解耦,從而在伴有輸入干擾的情形下,完成對馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障和傳感器故障及時滯系統(tǒng)傳感器故障的檢測與隔離。在此基礎上,文章主要針對以下三種情況開展研究:1)針對伴有輸入干擾的馬爾科夫跳變系統(tǒng)中執(zhí)行器故障檢測與隔離問題,首先建立一個連續(xù)時間馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障模型,并設計了相應的殘差生成器,具體來說,針對存在系統(tǒng)跳變的情況,首先在空間幾何理論中的不可觀測子空間以及空間分割投影運算基礎上,運用H_∞優(yōu)化技術減少干擾對殘差的影響,利用空間幾何方法完成殘差生成器參數求解,實現殘差對輸入的解耦以及與故障的對應關系,并通過殘差輸出值與預設閾值對比來確定系統(tǒng)中的故障情形,最終完成馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障檢測與隔離。2)針對存在輸入干擾的馬爾科夫跳變系統(tǒng)傳感器故障問題,首先使用量測方程把傳感器故障轉移到狀態(tài)上,然后利用空間幾何理論設計一組殘差生成器,相關的濾波器參數利用空間幾何方法求出,使用H_∞優(yōu)化技術減少干擾對殘差的影響,與此同時該殘差生成器產生的殘差和傳感器故障滿足互相對應的關系,最后實現馬爾科夫跳變系統(tǒng)傳感器故障檢測與隔離。3)針對存在干擾的時滯系統(tǒng)傳感器故障問題。使用量測方程,傳感器故障可以轉化為狀態(tài)輸入。隨后,運用空間幾何方法設計一組殘差生成器,并使用空間幾何方法來得到殘差生成器的參數,然后使用H_∞優(yōu)化技術減少干擾對殘差的影響,進而使得殘差與故障信號的關系具有唯一性,即一個殘差對應一個故障,從而實現存在干擾的時滯系統(tǒng)的傳感器故障檢測與隔離。
【關鍵詞】：故障檢測與隔離 空間幾何方法 殘差生成器 H_∞優(yōu)化技術 不可觀測子空間 馬爾科夫跳變系統(tǒng) 時滯系統(tǒng)
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP277
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 故障診斷領域研究意義10-11
• 1.2 分布式網絡下馬爾科夫跳變系統(tǒng)故障診斷的發(fā)展11-13
• 1.3 時滯系統(tǒng)的發(fā)展13-14
• 1.4 國內外研究現狀14-15
• 1.5 論文研究內容以及章節(jié)安排15-18
• 1.5.1 論文主要研究內容15
• 1.5.2 論文章節(jié)安排15-18
• 2 系統(tǒng)建模和空間幾何方法的基礎理論18-26
• 2.1 空間幾何方法進行故障診斷的實現流程18-19
• 2.2 系統(tǒng)模型的建立19-23
• 2.2.1 一般情況下的線性系統(tǒng)模型19
• 2.2.2 分布式網絡下馬爾科夫跳變系統(tǒng)模型19-22
• 2.2.3 時滯系統(tǒng)模型22-23
• 2.3 空間幾何方法基本理論23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 3 馬爾科夫跳變系統(tǒng)執(zhí)行器故障檢測與隔離26-36
• 3.1 執(zhí)行器故障建模26-27
• 3.2 連續(xù)時間馬爾科夫跳變系統(tǒng)故障診斷27-31
• 3.2.1 不變子空間和不可觀測子空間的基本理論27-29
• 3.2.2 設計馬爾科夫跳變系統(tǒng)殘差生成器29
• 3.2.3 殘差生成器參數求解29-30
• 3.2.4 解耦算法的實現30-31
• 3.3 仿真結果與數據分析31-34
• 3.3.1 仿真結果31-33
• 3.3.2 數據分析33-34
• 3.4 本章小結34-36
• 4 馬爾科夫跳變系統(tǒng)傳感器故障檢測與隔離36-46
• 4.1 馬爾科夫跳變系統(tǒng)傳感器故障建模36-37
• 4.2 傳感器故障檢測與隔離37-40
• 4.3 仿真結果與數據分析40-44
• 4.3.1 仿真結果40-43
• 4.3.2 數據分析43-44
• 4.4 本章小結44-46
• 5 時滯系統(tǒng)中傳感器故障診斷46-54
• 5.1 伴有干擾的時滯系統(tǒng)故障建模46-47
• 5.2 傳感器故障檢測與隔離47-49
• 5.3 仿真結果與實驗分析49-53
• 5.3.1 仿真結果49-52
• 5.3.2 數據分析52-53
• 5.4 本章小結53-54
• 6 總結與展望54-56
• 6.1 總結54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻56-59
• 致謝59-60
• 攻讀學位期間的科研成果60-61

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2 肖揚;狀態(tài)空間時滯系統(tǒng)穩(wěn)定性檢驗的二維方法[J];北方交通大學學報;2003年05期

3 張翼飛,曾亮,鄧方林;時滯系統(tǒng)控制發(fā)展歷程綜述[J];控制工程;2004年S1期

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5 崔寶同;樓旭陽;;一類混合時滯系統(tǒng)的混沌同步與應用[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2008年01期

6 陳t，

本文編號：673751