分布式测量下闭环系统的故障检测.pdfVIP

第 49卷 第 6期 上 海 交 通 大 学 学 报 Vo1．49No．6 2015年 6月 JOURNALOFSHANGHAIJIAOT0NGUNIVERSITY Jun．2O15 文章编号 ：1006—2467(2015)06—0757—05 DOI：10．16183／j．cnki．jsjtu．2015．06．004 分布式测量下闭环系统的故障检测 刘 洋 ， 何 潇 ● 周东华 (清华大学 自动化系 ；清华信息科学与技术 国家实验室 ，北京 1OOO84) 摘 要：研究了一类含分布式测量的闭环系统故障检测问题．系统中存在的未建模动态使得反馈 控制对残差信号以及故障检测性能产生影响，在设计残差生成器增益时需考虑反馈控制律．系统被 多个分布式传感器节点同时测量，各节点可以与相邻节点通信．在存在模型不精准和分布式测量的 情况下，基于最小二乘准则设计分布式残差生成器，每个节点都利用 自身测量和相邻节点测量生成 残差信号并判断系统 中是否有故障发 生．该残差生成器可 以利用递推 方法设计，因此适用于在线应 用．仿真实验表明了本方法的有效性． 关键词 ：闭环 系统 ；分布式测量 ；故障检测 中图分类号 ：TP273 文献标志码 ：A FaultDetectionforaClassofClosed—LoopSystemswith DistributedMeasurements LIU Yang， HE Xiao。 ZHOU Dong—hua (DepartmentofAutomation；NationalLaboratoryforInformationScienceandTechnology， TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) Abstract：Thefaultdetectionproblem foraclassofclosed—loopsystemswithdistributedmeasurementswas consideredinthepaper．Theunmodeled dynamicswastakenintoaccount，and thusthefeedback control woulddirectlyinfluencetheresidualsigna1andthefaultdetectionperformance．Asaresult，thefeedback controllaw wasconsideredin thedesignoftheproposedresidualgenerator．Theaddressedsystemswere monitoredbymultipledistributedsensors，eachofwhich couldcommunicatewith itsneighboringnodes． Inthepresenceoftheunmodeleddynam icsanddistributedmeasurements，aleastmean—squaredistributed residualgeneratorwasdesigned，whereeachnodecouldobtaintheresidualsignalsanddetectthepossible faultsbased on notonly localmeasurementsbutalsomeasurementstransmitted from itsneighboring nodes．Thealgorithm couldbecarriedoutinarecursivewayandthusissuitableforonlineapplication．A numericalexamplewasprovidedtoshow theeffectivenessoftheproposedstrategy． Keywords：closed—