远程控制时滞系统的故障诊断和容错控制

针对设施农业远程控制系统中含有控制时滞和测量时滞的情况,研究其发生不可直接测量故障时的故障诊断和容错控制方法。首先设计了系统在故障情况下的最优容错控制律,并证明了最优容错控制律的存在唯一性。为了进行故障诊断并解决最优控制的物理不可实现问题,给出了一种测量时滞的无时滞转换方法,并通过构造含有故障状态的增广系统的降维状态观测器,设计了在线诊断故障的故障诊断器并同时实现了系统状态的观测。最后利用故障诊断的结果给出了物理可实现的动态最优容错控制律。仿真结果验证了该故障诊断方法和动态最优容错控制律的有效性。

含两类时滞的线性系统的故障诊断及故障可诊断性

研究同时含有状态时滞和测量时滞的时滞系统的故障诊断方法及故障的可诊断性问题,提出一种同时对状态时滞和测量时滞进行变换的无时滞变换方法,并提出一种新的故障诊断器的构造方法,同时给出时滞系统的故障可诊断性的判据。首先通过提出一种同时对状态时滞和测量时滞进行转换的无时滞转换方法,将时滞系统转换成无时滞的系统;然后将故障诊断问题转换为状态观测问题,给出并证明了故障可诊断性的判据;最后通过构造一种不利用残差体现故障的新的故障诊断器,实现了故障的实时诊断并解决了故障诊断器的物理不可实现问题。仿真实例验证了该方法的可行性和有效性。

状态时滞系统基于观测器的故障诊断及可诊断性

研究含有状态时滞的线性系统的故障诊断方法及故障的可诊断性问题。提出一种新颖的基于降维观测器的故障诊断方法,并给出故障可诊断性的判据。首先通过引入一种特殊的线性变换,将时滞系统转换成无时滞系统。然后将故障诊断问题转化为状态观测问题,并证明了故障可诊断性的充分条件。最后通过构造一种新的不利用残差体现故障的故障诊断器,实现了故障的实时诊断。仿真实例验证了该方法的可行性和有效性。

执行器发生正弦故障的时滞系统的故障诊断

针对含有测量时滞的线性时滞系统,研究其执行器发生频率已知但幅值和初始相位未知的正弦故障时的故障诊断方法.提出了一种基于观测器的故障诊断方法,该方法首先通过建立故障的状态空间模型,将执行器故障的动态特性表示出来;然后利用一种测量时滞的无时滞转换方法,将时滞系统转换成无时滞系统;最后通过构造一种新颖的状态观测器,设计了不利用残差体现故障的故障诊断器,实现了系统执行器故障的在线诊断.仿真实例验证了该方法的可行性和有效性.