基于高阶PI观测器的不确定线性系统鲁棒故障检测设计

针对一类受干扰影响的不确定线性系统,研究了基于高阶比例积分(proportional integral,PI)观测器的鲁棒故障检测设计问题。通过对一类Sylvester矩阵方程的参数化解,将基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测问题转化为具有多约束的优化问题。基于该优化问题的解,给出了具有鲁棒故障检测功能的高阶PI观测器存在的充要条件,并给出受干扰影响的不确定线性系统的鲁棒故障检测设计方法。最后,数值算例及仿真分析结果验证了所提方法的有效性。

变速风力发电机故障观测器的设计和应用

针对模型包含未知非线性函数的变速风力发电机故障诊断问题,采用反卷法和最小二乘支持向量机对未知非线性函数进行辨识,将辨识结果作为补偿项加入比例高阶积分观测器中,消除未知非线性项对故障诊断精度的影响,建立了基于最小二乘支持向量机非线性项辩识模型的比例高阶积分故障观测器。李雅普诺夫函数证明该故障观测器的稳定性,仿真实验表明该故障观测器可以准确、快速、有效地诊断变速风力发电机故障。

二阶线性系统高阶PI观测器设计问题

考虑二阶线性系统的高阶比例积分（PI）观测器设计问题，提出了一种参数化方法。该方法给出了该类观测器的增益矩阵和左特征向量矩阵的参数化表达式。这些参数为控制系统设计提供了全部自由度，可通过优化等手段适当选择这些参数来满足某些性能要求，如干扰解耦、LTR和鲁棒性等。该观测器设计的参数化直接基于二阶线性系统的参数矩阵，不涉及二阶线性系统的变换或增广，表明了所提方法的简单有效性。