×

基于区间观测器和渐近降阶观测器相结合的不确定系统执行器故障检测。 (英语) Zbl 1454.93087号

摘要:针对一类不确定线性系统,研究了基于观测器设计的基于残差的执行器故障检测问题。首先,设计了一个降阶观测器,当系统不存在执行器故障时,该观测器可以渐近估计原始系统状态。其次,构造了一个同时存在扰动和执行器故障的辅助系统,其相应的自治系统实际上是一个渐近稳定系统。第三,针对辅助不确定系统,提出了一种区间观测器,该观测器对扰动具有鲁棒性,但对执行器故障具有区间估计敏感性。此外,基于区间观测器,给出了输出的区间估计计算,并提出了一种基于残差的执行器故障检测方案。最后,通过仿真实例验证了所提方法的有效性。

MSC公司:

93B53号 观察员
93年11月 系统结构简化
93D20型 控制理论中的渐近稳定性
93立方厘米 信息不完整的控制/观测系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] 阿巴斯。;Poshtan,J.,一类大型互联非线性系统基于未知输入观测器的分散故障检测与隔离,测控研究所学报,40,8,2599-2606(2017)·doi:10.1177/0142331217707570
[2] Cacase,F。;Germani,A。;Manes,C.,设计线性系统间隔观测器的新方法,IEEE自动控制汇刊,60,6,1665-1670(2015)·Zbl 1360.93117号 ·doi:10.1109/TAC.2014.2359714
[3] Corless,M。;Tu,J.,一类不确定系统的状态和输入估计,Automatica,34,6,757-764(1998)·Zbl 0932.93008号 ·doi:10.1016/S0005-1098(98)00013-2
[4] 埃菲莫夫·D。;佩鲁奎蒂,W。;Raíssi,T。;Zolghadri,A.,时变离散时间系统的区间观测器,IEEE自动控制汇刊,58,12,3218-3224(2013)·Zbl 1369.93100号 ·doi:10.1109/TAC.2013.2263936
[5] Elhsoumi,A。;阿里,S.B.H。;哈拉比,R.E。;Abdelkrim,M.N.,《中性系统未知输入故障检测和隔离观测器设计》,《亚洲控制杂志》,18,5,1825-1835(2016)·Zbl 1347.93061号 ·doi:10.1002/asjc.1256
[6] Farina,L。;Rinaldi,S.,《正线性系统:理论与应用》(2011),纽约:John Wiley&Sons出版社,纽约
[7] Fekih,A.,有效可靠飞机系统的容错飞行控制设计,《控制与决策杂志》,1,4299-316(2014)·doi:10.1080/2307706.2014.960554
[8] Gouzé,J.L。;拉帕波特,A。;Hadj-Sadok,M.Z.,不确定生物系统的区间观测器,生态建模,133,1,45-56(2000)·doi:10.1016/S0304-3800(00)00279-9
[9] 郭,S。;Zhu,F.,基于区间观测器的执行器故障检测和区间重构,50,1,5061-5066(2017)
[10] 胡敏杰。;Wang,Y.W。;Xiao,J.W.,具有区间不确定性和时滞的线性脉冲正系统的正观测器设计,国际控制、自动化和系统杂志,15,3,1032-1039(2017)·doi:10.1007/s12555-016-0102-y
[11] 伊查拉尔,D。;Mammar,S.,关于LPV系统的未知输入观测器,IEEE工业电子学报,62,9,5870-5880(2015)·doi:10.1109/TIE.2015.2448055
[12] Isermann,R.,《通过参数估计和知识处理进行机器故障诊断——教程》,Automatica,29,4,815-835(1993)·Zbl 0800.93155号 ·doi:10.1016/0005-1098(93)90088-B
[13] 拉穆奇,R。;Raíssi,T。;阿马里里,M。;Aoun,M.,线性参数变量系统容错控制的区间观测器框架,国际控制杂志,91,3,524-533(2018)·Zbl 1396.93041号 ·doi:10.1080/00207179.2017.1286042
[14] 刘,X。;高,X。;Han,J.,基于鲁棒未知输入观测器的扰动高阶多智能体系统故障检测,ISA Transactions,61,15-28(2016)·doi:10.1016/j.isatra.2015.11.025
[15] Mazenc,F。;Bernard,O.,带扰动线性时不变系统的区间观测器,Automatica,47,1,140-147(2011)·Zbl 1209.93024号 ·doi:10.1016/j.automatica.2010.1019
[16] 梅塞盖尔,J。;Puig,V。;Escobet,T.,使用λ阶区间预测器逼近故障检测线性区间观测器,自适应控制和信号处理国际期刊,31,7,1040-1060(2017)·Zbl 1370.93066号 ·doi:10.1002/acs.2746
[17] 梅塞盖尔,J。;Puig,V。;Escobet,T。;Saludes,J.,基于线性区间观测器的故障检测中的观测器增益效应,《过程控制杂志》,20,8,944-956(2010)·doi:10.1016/j.jprocont.2010.06.017
[18] 梅耶,L。;伊查拉尔,D。;Vigneron,V.,未知输入LPV系统的区间观测器,IET控制理论与应用,12,5,649-660(2018)·doi:10.1049/iet-cta.2017.0788
[19] Mohajerpoor,R。;阿卜迪,H。;Nahavandi,S.,应用于输入时滞线性系统部分状态估计的降阶函数观测器,控制与决策杂志,2,4,233-256(2015)·doi:10.1080/2330706.2015.1066718
[20] 欧巴巴斯,H。;Djennoune,S。;Bettayeb,M.,线性和非线性系统的区间滑模观测器设计,过程控制杂志,61,12-22(2018)·doi:10.1016/j.jprocont.2017.10.004
[21] 巴顿·R·J。;Chen,J.,使用特征结构分配的鲁棒故障检测:教程考虑和一些新结果,2242-2247(1991)
[22] Pourasghar,M。;Puig,V。;奥坎波·马丁内斯,C。;Zhang,Q.,具有时不变不确定性动态系统的降阶间隔观测器设计,IFAC论文在线,50,1,6271-6276(2017)·doi:10.1016/j.ifacol.2017.08.858
[23] Raíssi,T。;Efimov博士。;Zolghadri,A.,一类非线性系统的区间状态估计,IEEE自动控制汇刊,57,1260-265(2012)·Zbl 1369.93074号 ·doi:10.1109/TAC.2011.2164820
[24] Rotondo,D。;克里斯托法罗,A。;Johansen,T.A。;Nejjari,F。;Puig,V.,使用区间观测器对不确定LPV系统中未知输入的状态估计和解耦,国际控制杂志,91,8,1944-1961(2018)·Zbl 1397.93033号 ·doi:10.1080/00207179.2017.1335882
[25] Rotondo,D。;克里斯托法罗,A。;Johansen,T.A。;Nejjari,F。;Puig,V.,《使用LPV间隔观测器对无人机进行鲁棒故障和结冰诊断》,《鲁棒非线性控制国际期刊》(2018年)·Zbl 1430.93150号 ·doi:10.1002/rnc.4381
[26] Staroswiecki,M。;Comtet-Varga,G.,代数动态系统故障检测和隔离的分析冗余关系,Automatica,37,5,687-699(2001)·Zbl 1007.93029号 ·doi:10.1016/S0005-1098(01)00005-X
[27] Wang,Y。;Bevly,D.M。;Rajamani,R.,参数不确定性LPV系统的区间观测器设计,Automatica,60,79-85(2015)·Zbl 1331.93033号 ·doi:10.1016/j.automatica.2015.07.001
[28] 徐,F。;Tan,J。;王,X。;Puig,V。;梁,B。;Yuan,B.,使用集合理论未知输入观测器的混合主动/被动鲁棒故障检测和隔离,IEEE自动化科学与工程学报,15,2,863-871(2018)·doi:10.1109/TASE.2017.2776998号文件
[29] 杨,J。;朱,F。;王,X。;Bu,X.,不确定非线性系统的基于鲁棒滑模观测器的传感器故障估计、执行器故障检测和隔离,国际控制、自动化和系统杂志,13,5,1037-1046(2015)·文件编号:10.1007/s12555-014-0159-4
[30] 张凯。;江,B。;严,X。;Mao,Z.,使用区间滑模观测器对高速铁路牵引电机进行初始故障检测,IEEE智能交通系统汇刊(2018)·doi:10.10109/TITS.2018.278909
[31] 张凯。;江,B。;严,X。;沈杰。;He,X.,基于鲁棒阈值生成器的初始故障检测:滑动模式区间估计方法,IFAC在线论文,50,1,5067-5072(2017)·doi:10.1016/j.ifacol.2017.08.953
[32] 张,Z。;Yang,G.,具有未知互连的离散时间模糊互联系统基于区间观测器的故障隔离,IEEE控制论汇刊,47,9,2413-2424(2017)·doi:10.1109/TCYB.2017.2707462
[33] 张,Z。;Yang,G.,使用区间观测器的离散时间LPV系统故障检测,国际系统科学杂志,48,14,2921-2935(2017)·Zbl 1386.93190号 ·doi:10.1080/00207721.2017.1363926
[34] 张,Z。;Yang,G.,离散时间模糊系统基于区间观测器的有限频域故障检测,神经计算,310,38-45(2018)·doi:10.1016/j.neucom.2018.05.020
[35] 张杰。;朱,F。;X.赵。;Wang,F.,一类未知输入非线性切换系统的鲁棒脉冲重置观测器,富兰克林研究所杂志,354,7,924-2943(2017)·Zbl 1364.93103号
[36] 郑庚。;埃菲莫夫·D。;Perruquetti,W.,一类不确定不可观测非线性系统的区间观测器设计,Automatica,63,167-174(2016)·Zbl 1329.93040号 ·doi:10.1016/j.automatica.2015.10.007
[37] 周,M。;王,Z。;Shen,Y.,基于有限频域H_−/H_∞未知输入观测器设计的故障检测与隔离方法,亚洲控制杂志,19,5,1777-1790(2017)·Zbl 1386.93213号
[38] 朱,F。;Cen,F.,一类不确定非线性系统基于全阶观测器的执行器故障检测和基于降阶观测者的故障重构,过程控制杂志,20,1141-1149(2010)·doi:10.1016/j.jprocont.2010.06.021
[39] 朱,F。;Yang,J.,基于全阶、降阶和高阶高增益滑模观测器的不确定非线性系统的故障检测和隔离设计,国际控制杂志,86,10,1800-1812(2013)·Zbl 1312.93030号 ·doi:10.1080/00207179.2013.796593
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。