基于事件触发的Delta算子网络化控制系统故障检测

发布时间：2020-12-11 10:26

　　随着我国无线通信技术和计算机技术的高速发展以及实际工程中日益增长的需求,网络化控制系统得到了学者们广泛的研究。相较于传统的控制系统,网络化的引入给控制系统带来了较高的结构灵活程度和易于诊断维护的优点。然而,在控制回路中引入通信网络会造成时滞、丢包等网络诱导现象,增加了控制系统分析的复杂程度和控制问题研究的难度。故障普遍存在于高度复杂的工业系统中,若不能及时检测和处理系统故障,将造成严重的后果。及时有效地检测故障信号对一个控制系统的可靠性和安全性具有重要的意义。网络化控制系统的应用大多基于数字化平台,使用被控对象、采样器、控制器、执行机构之间构成的通信网络。在高速采样的条件下,Delta算子离散化方法因具有能够较好地统一连续时间系统与离散时间系统的特性,是近年来研究的热点问题。考虑尽可能高效地利用有限的网络带宽,采用事件触发机制代替传统的基于时间周期的控制策略是目前研究的重点问题。事件驱动机制下,网络系统的故障诊断问题得到学者们越来越多的研究兴趣。本文以网络环境下由Delta算子离散化得到的控制系统为研究对象,对Delta算子网络化控制系统的故障检测、控制器设计等问题展开研究,具体研究内... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统状态响应曲线

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文图3-1系统状态响应曲线图3-2事件触发时刻与事件间间隔3.5本章小结本章的研究对象是网络环境下由Delta算子离散化得到的高速采样控制系统，即Delta算子网络化控制系统。研究目的是采用事件驱动的控制策略，考虑时变时滞，进行Delta算子网络化控制系统的故障检测。具体的，构造具有DOSs形式的故障检测滤波器及控制器模型，实现对Delta算子网络化控制系统有效的故障检测-34-

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文图3-3系统生成的残差信号图3-4残差评价函数和阈值及控制，增强了系统的灵活程度。首先，通过考虑时变网络诱导时滞和事件触发机制，得到残差増广系统。在构建残差系统的基础上，构造域Lyapunov-Krasovskii泛函，分析使系统具有渐近稳定性及∞性能的条件。在控制器与滤波器的参数解算部分，通过变量替换的方法，获得可以直接求解的线性矩阵不等式。最后，利用一个数值仿真来验证本章提出方案的有效性。-35-

【参考文献】：
期刊论文
[1]Networked Control Systems:A Survey of Trends and Techniques[J]. Xian-Ming Zhang,Qing-Long Han,Xiaohua Ge,Derui Ding,Lei Ding,Dong Yue,Chen Peng.  IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(01)
[2]具有双通道数据包丢失的Delta算子系统故障检测[J]. 张端金,张银双.  信息与控制. 2019(03)
[3]基于网络的离散切换时滞系统故障检测和控制器协同设计[J]. 王申全,王越男,庞基越,刘克平.  控制与决策. 2017(10)
[4]Event-based Control and Filtering of Networked Systems:A Survey[J]. Lei Zou,Zi-Dong Wang,Dong-Hua Zhou.  International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[5]Delta算子系统简述[J]. 杨洪玖,夏元清,李惠光.  控制理论与应用. 2015(05)
[6]网络化控制系统故障检测技术的最新进展[J]. 王永强,叶昊,王桂增.  控制理论与应用. 2009(04)
[7]网络控制系统故障诊断滤波器设计的LMI方法[J]. 刘云霞,丁强,钟麦英.  山东大学学报(工学版). 2005(03)
[8]模糊Delta算子系统的鲁棒稳定性分析与控制[J]. 向峥嵘,陈庆伟,胡维礼,张端金.  控制与决策. 2003(06)



本文编号：2910374