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基于小波变换与等价空间的无人机作动器故障检测

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控制理论与应用 2016年第9期33卷 1193-1199页

作者：薛婷钟麦英李钢山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

基于等价空间的故障检测可实现残差对初始状态与输入全解耦,在实际工程系统中取得了广泛应用.然而,为了确保故障诊断系统性能,高阶的等价空间导致残差在线计算量大,且制约了可检测故障信号的频率范围.本文提出一种基于小波变换与等价空... 详细信息

基于等价空间的故障检测可实现残差对初始状态与输入全解耦,在实际工程系统中取得了广泛应用.然而,为了确保故障诊断系统性能,高阶的等价空间导致残差在线计算量大,且制约了可检测故障信号的频率范围.本文提出一种基于小波变换与等价空间结合的无人机作动器故障检测方法,将故障检测问题归结为小波基函数选取和等价空间向量的优化设计,使产生的残差信号满足了干扰鲁棒性与故障灵敏性比率型性能指标的最小化,并通过引入平稳小波变换对残差进行多尺度滤波,利用小波变换的时频局部化特性和快速算法,在满足故障检测系统性能的前提下有效降低了等价空间阶数,一定程度上实现了较宽频率范围内作动器故障信号的检测,克服了传统等价空间方法的不足.最后,以无人机作动器故障检测为例,通过仿真实验验证了本文方法的有效性.

关键词：无人机作动器故障检测小波变换等价空间

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奇异模糊系统基于等价空间的故障检测

控制与决策 2011年第2期26卷 182-186页

作者：陈莉钟麦英山东大学控制科学与工程学院济南250061 山东经济学院统计与数学学院济南250014 北京航空航天大学惯性技术与导航仪器系北京100191

研究一类用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型描述的离散奇异系统基于等价空间的故障检测问题,引入反映故障先验信息的参考故障模型,提出一个基于Frobenius范数的残差产生器设计性能指标,将故障检测问题归结为求解一个最小化问题,并给出等价... 详细信息

研究一类用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型描述的离散奇异系统基于等价空间的故障检测问题,引入反映故障先验信息的参考故障模型,提出一个基于Frobenius范数的残差产生器设计性能指标,将故障检测问题归结为求解一个最小化问题,并给出等价矩阵的线性矩阵不等式求法.该算法能保证残差在实现故障检测的同时对干扰具有最大的鲁棒性.最后,算例仿真验证了所提出方法的有效性.

关键词：奇异模糊系统等价空间故障检测线性矩阵不等式

基于等价空间的的多速率数据采样系统快速残差的产生

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控制理论与应用 2008年第6期25卷 1059-1062页

作者：刘云霞钟麦英深圳信息职业技术学院软件工程系广东深圳518029 山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

研究一类多速率数据采样系统基于等价空间的快速残差产生问题.首先应用一种提升技术,建立多速率数据采样系统的线性时不变提升模型,并以提升模型为基础将基于等价空间的残差产生器设计问题归结为最小化问题.然后,利用该最小化问题解不... 详细信息

研究一类多速率数据采样系统基于等价空间的快速残差产生问题.首先应用一种提升技术,建立多速率数据采样系统的线性时不变提升模型,并以提升模型为基础将基于等价空间的残差产生器设计问题归结为最小化问题.然后,利用该最小化问题解不唯一的特点,求得满足因果关系的最优残差产生器.进一步,应用逆提升技术实现残差产生同步于测量输出采样的快速化.算例验证了所提方法的有效性.

关键词：故障检测等价空间残差产生多速率数据采样系统

基于等价空间的网络控制系统故障检测问题研究

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系统工程与电子技术 2006年第10期28卷 1553-1555,1605页

作者：刘云霞钟麦英山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

研究了网络控制系统的故障检测问题。对于一类网络时延为不确定情况的网络控制系统,得到了系统的具有模型不确定性的离散时间模型。将等价空间故障检测方法中的等价向量扩展为等价矩阵的情况,进而可将残差产生器的设计问题归结为受线性... 详细信息

研究了网络控制系统的故障检测问题。对于一类网络时延为不确定情况的网络控制系统,得到了系统的具有模型不确定性的离散时间模型。将等价空间故障检测方法中的等价向量扩展为等价矩阵的情况,进而可将残差产生器的设计问题归结为受线性矩阵不等式约束的多目标优化问题,并可应用线性矩阵不等式技术求解等价矩阵。同时还讨论了对残差评估问题。算例验证了提出方法的有效性。

关键词：故障检测网络控制系统等价空间线性矩阵不等式

基于SWT与等价空间的LDTV系统故障检测

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自动化学报 2017年第11期43卷 1920-1930页

作者：薛婷钟麦英北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100190 山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

为提高基于等价空间的线性离散时变(Linear discrete time-varying,LDTV)系统故障检测的检测性能,本文提出一种基于平稳小波变换(Stationary wavelet transform,SWT)与等价空间的LDTV系统故障检测方法.通过引入SWT对基于低阶等价关系构... 详细信息

为提高基于等价空间的线性离散时变(Linear discrete time-varying,LDTV)系统故障检测的检测性能,本文提出一种基于平稳小波变换(Stationary wavelet transform,SWT)与等价空间的LDTV系统故障检测方法.通过引入SWT对基于低阶等价关系构造的残差进行多尺度滤波,将残差产生器设计转化为不同尺度下的多目标最优化问题,保证了各尺度下残差对干扰鲁棒性和对故障灵敏性指标的最小化,同时利用SWT快速算法获得一组多尺度残差信号.进一步,对产生的多尺度残差信号进行多分辨率分析,从而实现较宽频率范围内故障信号的检测,有效降低了故障漏报率.最后,通过仿真实验验证了本文方法的有效性.

关键词：故障检测等价空间平稳小波变换 LDTV系统

具有随机时延的网络化控制系统基于等价空间的故障诊断

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信息与控制 2003年第2期32卷 155-159页

作者：郑英方华京谢林柏曹新苗华中科技大学控制系武汉430074

随着控制系统技术的飞速发展 ,把网络环节引入到传统的控制系统实现迅速准确的远距离闭环控制是人们日益关注的课题 .而网络中由信息的碰撞、重发而产生的网络延迟对控制系统本身带来的负面影响却不容忽视 .本文针对网络化控制系统 ( Ne... 详细信息

随着控制系统技术的飞速发展 ,把网络环节引入到传统的控制系统实现迅速准确的远距离闭环控制是人们日益关注的课题 .而网络中由信息的碰撞、重发而产生的网络延迟对控制系统本身带来的负面影响却不容忽视 .本文针对网络化控制系统 ( Networked Control System,简称 NCS)的随机延时 ,提出了延时估计和在线获得延时数据的两种方法 ,建立控制对象的数学模型 .利用 z变换来处理延时 ,由等价关系产生残差 ,通过参数设计解耦干扰向量 ,从而对网络化系统的控制故障进行了诊断。

关键词：随机时延网络化控制系统故障诊断采样时差网络延时等价空间工业控制

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基于等价空间残差的线性模拟电路故障检测

山东农业大学学报（自然科学版） 2012年第3期43卷 435-441页

作者：郑致刚娄伟胡云安陆航研究所北京101121 海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001 山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018

在模拟电路的故障检测中,为了克服模拟元件的参数容差的影响,降低信号测量难度,便于嵌入式测试的实现,提出了一种基于等价空间残差的故障检测方法。该方法使用键合图模型建立电路的状态方程,通过观测矩阵的正交空间投影消去状态变量,使... 详细信息

在模拟电路的故障检测中,为了克服模拟元件的参数容差的影响,降低信号测量难度,便于嵌入式测试的实现,提出了一种基于等价空间残差的故障检测方法。该方法使用键合图模型建立电路的状态方程,通过观测矩阵的正交空间投影消去状态变量,使故障指示残差仅与输入信号和观测信号有关。电路仿真实验结果表明该方法在元件存在容差的情况下可以有效的利用电压测量信号实现线性模拟电路的故障检测,具有测量实现简单,抗干扰能力强的优点,适合模拟电路的嵌入式测试。

关键词：线性模拟电路故障检测键合图等价空间残差

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基于等价空间的无人机飞行控制系统故障检测

山东大学学报（工学版） 2017年第5期47卷 150-156页

作者：赵煊钟麦英郭丁飞北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)飞行控制系统的故障检测,对于保障无人机的飞行安全具有重要意义。等价空间方法具有残差与未知初始状态解耦的优势,但随着等价空间阶次的提高,其在线计算量显著增大。针对上述问题,提出一种基于等... 详细信息

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)飞行控制系统的故障检测,对于保障无人机的飞行安全具有重要意义。等价空间方法具有残差与未知初始状态解耦的优势,但随着等价空间阶次的提高,其在线计算量显著增大。针对上述问题,提出一种基于等价空间的无人机非线性飞行控制系统快速故障检测方法。建立无人机飞行控制系统的非线性故障模型,在针对线性离散时变系统的等价空间故障检测方法研究的基础上,利用Krein空间投影来实现残差评价函数的递推计算以减小故障检测计算量。以无人机空速管及升降舵故障检测为例,对算法进行了仿真试验验证。试验结果表明,提出的方法可以实现无人机飞行控制系统的快速故障检测。

关键词：无人机非线性系统故障检测等价空间

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基于随机化分析的等价空间故障检测方法

山东科技大学学报（自然科学版） 2019年第2期38卷 117-124页

作者：李志明钟麦英贺凯迅山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

基于等价空间的故障检测可实现残差对控制输入与未知状态的解耦,已成为提高系统安全性与可靠性的重要技术手段。针对难以同时降低故障漏报率与误报率的问题,提出一种随机化分析辅助的等价空间故障检测方法。首先,在未知输入概率分布未... 详细信息

基于等价空间的故障检测可实现残差对控制输入与未知状态的解耦,已成为提高系统安全性与可靠性的重要技术手段。针对难以同时降低故障漏报率与误报率的问题,提出一种随机化分析辅助的等价空间故障检测方法。首先,在未知输入概率分布未知的情况下,设计基于等价空间的残差产生器,并应用Chernoff界引理,给出故障误报率的随机化分析方法。其次,针对零故障误报率阈值选取的强保守性问题,给出一定故障误报率容许条件下的阈值选取方法,实现了故障误报率与可检测率的均衡设计。最后以某型无人机飞行控制系统进行仿真实验,验证了提出方法的有效性。

关键词：等价空间故障检测阈值随机化分析