描述系统的故障断观测器设计.pdf

国内图书分类号：TP277 学校代码：10213 国际图书分类号：620 密级：公开 工工工学学学博博博士士士学学学位位位论论论文文文 描述系统的故障诊断观测器设计 博士研究生：王振华 导 师：沈毅教授 申 请 学 位：工学博士 学 科：控制科学与工程 所 在 单 位：航天学院 答 辩 日 期：2013 年12 月 授予学位单位：哈尔滨工业大学 万方数据 Classified Index: TP277 U.D.C: 620 Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering FAULT DIAGNOSIS OBSERVER DESIGN FOR DESCRIPTOR SYSTEMS Candidate: WANG Zhenhua Supervisor: Prof. SHEN Yi Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering Specialty: Control Science and Engineering Affiliation: School of Astronautics Date of Defence: December, 2013 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 万方数据 摘 要 摘 要 描述系统不仅具有动态特性，而且含有静态约束，所以描述系统比状态空 间系统更具有一般性。但是，由于描述系统在结构上比状态空间系统更加复 杂，所以对于描述系统的研究也更具有挑战性。目前，关于描述系统的分析和 控制已经得到了广泛的关注和深入的研究，但是在描述系统故障诊断方面仍存 在许多有待研究的问题。因此，本文对描述系统的故障诊断观测器设计方法进 行了深入研究。论文的主要工作与研究成果如下： 研究了描述系统的观测器设计问题。针对线性描述系统，提出了一种新的 描述系统观测器形式，给出了基于线性矩阵不等式的设计方法，并研究了观测 器的存在条件。所提出的观测器形式可以作为描述系统故障诊断的重要基础。 此外，由于描述系统观测器可以作为状态空间系统故障诊断的一种有效手段， 本文还研究了所提出的描述系统观测器方法在离散状态空间系统故障诊断中的 应用。 研究了连续时间描述系统的自适应故障诊断观测器设计。针对线性描述系 统，提出了一种基于线性矩阵不等式的自适应故障诊断观测器设计方法，给 出了自适应故障诊断观测器的存在条件，并将所提出的方法推广到一类满足 Lipschitz 条件的非线性描述系统。 基于增广观测器设计方法研究连续时间描述系统鲁棒故障诊断。首先针对 线性描述系统，提出了一种基于增广观测器的故障诊断方法，并给出了增广观 测器的存在条件。然后针对具