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Observer canonical form based robust fault detection and estimation for hyperbolic spatiotemporal dynamic systems

IET Cyber-Systems and Robotics 2020年第4期2卷 168-180页

作者： Xiaodong Xu Yuncheng Du stevan dubljevic McKetta Department of Chemical Engineering University of Texas at AustinAustinTX 78712USA Department of Chemical and Biomolecular Engineering Clarkson UniversityPostdamP.O.Box 5705USA Department of Chemical and Materials Engineering University of AlbertaEdmontonAlbertaT6G 2V4Canada

In this study,the authors propose a novel state and a fault estimation scheme for a class of hyperbolic spatiotemporal dynamic systems in the presence of unknown external *** consider the occurrence of multiplicative actuator and sensor *** detail,they consider two cases of fault occurrence:(i)only one type(actuator or sensor)of fault happens;(ii)two types of faults occur *** study discusses the fault detectability conditions by proposing a fault detection *** complete the estimation problem,three difficulties arise:(i)no prior information shows the type of faults;(ii)the observer design is non-linear due to multiplication between plant signals(state or input)and unknown fault parameters;(iii)only one boundary measurement is *** convert the original faulty plant into its observer canonical *** proposing two filters based on the resulting observer canonical form,they develop novel parameter update laws for fault parameter *** the proposed update laws,the true state of the faulty plant can be estimated by the proposed *** selecting appropriate Lyapunov functions,they prove that estimation error of state and fault parameters exponentially decays to an arbitrarily small neighbourhood of zero despite unknown external disturbance.

关键词： estimation. estimation canonical

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