一类伴有部分解耦干扰的非线性系统故障诊断

作     者：马广富 高升 郭延宁 MA Guang-fu;GAO Sheng;GUO Yan-ning

作者机构：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      面：240-248页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0838[工学-公安技术] 

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(A类)子课题项目(XDA14030303) 国家自然科学基金项目(61973100,61876050)资助 

主　　题：故障检测 故障估计 H_指标 L_(∞)指标 有限频域 Lipschitz非线性系统 

摘      要：针对Lipschitz非线性系统执行器故障检测和传感器故障估计问题,本文提出了一种基于H_/L_(∞)未知输入观测器的有限频域故障诊断策略.首先,将系统处理成包含传感器故障的增广系统.然后,将该系统的未知输入干扰分为可解耦与不可解耦两部分.针对可解耦部分,利用观测器匹配条件将其从估计误差中消除.针对不可解耦部分,设计L_(∞)指标抑制其对残差的影响并结合有限频域H_指标提高执行器故障检测灵敏度.接着,给出观测器存在的充分条件并将其转化为受LMIs约束的线性优化问题,实现了执行器故障的鲁棒检测及传感器故障的鲁棒估计.最后,结合仿真算例验证了所提方法的正确性与有效性.