基于模型的二維系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制.pdf

1、隨著生產(chǎn)實踐過程的規(guī)?；?fù)雜化以及對產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗等方面要求的持續(xù)提高，系統(tǒng)安全性成為一個至關(guān)重要且需要妥善對待的問題。故障診斷與容錯控制技術(shù)正好能夠很好地應(yīng)對由故障引發(fā)的嚴重的安全性威脅，保證系統(tǒng)性能，因而受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，對該技術(shù)的研究成為熱點問題，并涌現(xiàn)出大量先進的技術(shù)和成功的應(yīng)用成果。
　　二維(2D，two-dimensional)系統(tǒng)在批次過程、圖像處理等實際過程中廣泛存在，且2D系統(tǒng)理論能夠被用來方

2、便地解決很多具體問題。然而，由于2D系統(tǒng)自身復(fù)雜性和困難性，針對2D系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制研究成果較少，很多問題亟待解決。因而，本文基于模型對2D系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制展開研究，以解除故障對2D系統(tǒng)安全性帶來的威脅，滿足實用需求。具體工作和成果包括:
　　第二章到第四章主要研究了2D時不變系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制問題。其中，基于奇異系統(tǒng)方法觀測器，第二章給出了2D線性系統(tǒng)的狀態(tài)和故障同時估計的結(jié)果。利用矩陣秩理論以及2D系統(tǒng)穩(wěn)

3、定性理論，深入分析并給出了可以同時估計狀態(tài)和故障的觀測器漸近穩(wěn)定和一致最終有界的充分必要性條件;在此基礎(chǔ)上，在論文中給出了實用的觀測器設(shè)計方法。第三章在第二章的基礎(chǔ)上，研究了一類滿足Lipschitz非線性約束的帶系統(tǒng)擾動的2D非線性系統(tǒng)的傳感器故障重構(gòu)與補償問題?；贚MI技術(shù)，給出了故障重構(gòu)觀測器全局漸近穩(wěn)定和滿足H∞性能指標的充分性條件以及增益矩陣的解，并將重構(gòu)出來的故障用到容錯控制中去。第四章研究了帶系統(tǒng)擾動和變狀態(tài)時滯的2D系

4、統(tǒng)的傳感器故障主動容錯控制問題。在時域范數(shù)框架下，首先給出了給定誤報率時最大化故障檢測率意義下的2D系統(tǒng)集成故障診斷模塊的設(shè)計;進而，依據(jù)故障診斷模塊給出的故障信息，完成控制器重構(gòu)，實現(xiàn)傳感器故障主動容錯控制。
　　第五章和第六章考慮了2D時變系統(tǒng)的故障診斷問題。其中，第五章依據(jù)線性估計和Krein空間理論，給出了帶確定性擾動和故障的2D線性時變系統(tǒng)的H∞故障估計的結(jié)果。論文一并給出了故障估計器存在的充分必要性條件以及對應(yīng)的解析解