基于几何方法的控制系统故障检测与隔离算法  

Fault Detection and Isolation of Control Systems Based on Geometric Approach

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作  者:王明明[1] 孙晓云[1] 邢卉[1] 

机构地区:[1]石家庄铁道大学电气与电子工程学院,河北石家庄050043

出  处:《广西师范大学学报(自然科学版)》2014年第1期32-38,共7页Journal of Guangxi Normal University:Natural Science Edition

基  金:国家自然科学基金资助项目(51274144);河北省自然科学基金资助项目(E2014210075;F2012210031;CPRC023);高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金资助(200958);博士后科学基金资助项目(2013T60197)

摘  要:本文针对控制系统的模型具有不确定性及易受干扰影响的情况,提出一种控制系统最优故障检测与隔离算法。首先,利用不可观测子空间的概念,将故障分割到不同的子空间,实现故障间的解耦。在故障检测与隔离滤波器存在可行解的条件下,构造残差,使其仅对某种特定故障可观测,而对其他故障均不可观测,实现残差对故障的隔离。之后利用H∞技术,抑制干扰对残差的影响,既提高了残差对特定故障的灵敏性,又增强了对干扰的鲁棒性。最后,通过仿真实例验证了所提方法的有效性。Optimal fault detection and isolation filter design based on Geometric Approach are proposed for control systems with disturbances. By using the unobservability subspace concept, the smallest unobservability subspace is constructed to describe the fault characteristics and realize faults decoupling. The residual is established with feasible solution of fault detection and isolation filter, and it is only sensitive to the detected fault. Afterwards, the influence of the disturbance to the residual is reduced with H∞ technique, which improves the sensitivities of residual to fault signal and the robustness to disturbance as well. The optimal solution of residual set is described with LMI. Finally, simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed approach.

关 键 词:几何方法 故障检测与隔离 不变子空间 不可观测子空间 

分 类 号:TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]

 

参考文献:

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