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《基于delta算子網絡控制系統(tǒng)的故障檢測和容錯控制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、悄分類號:TP273觀:公開UDC:m學校代碼:10082^■^興戶弁、凈HEBEIUNIVERSITYOFSCIENCEAND下ECHNOLOG丫碩±學位論文I基于Delta算子網絡控制系統(tǒng)的故障檢測和容錯控制論文作者;罔飛指導教師:郭彥平教授企業(yè)指導教師:程煌研究員申請學位類別:工程碩±學科、領域:控制工程所在單位;電氣工程學院答辯日期:2016年5月河化科技大學學位論女原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是本人在導師的指導下,獨立進行研究工。對本
2、文的研究做出重要貢獻的個人和集體作所取得的成果,均己在文中tiu方確方式標明。除文中已經注明引用的內容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔表或撰寫過的作品或成果。學位論文作者簽名;間個指導獅簽名:If日W年月/《年/月2J日河北科技大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和電子版,允許論義被查閱和借閱。本人授權河北科技大學可將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索,可1^
3、1采巧影印、縮巧或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。□保密,在年解密后適用本授權書。^本學位論丈屬于/保密。""(V請在上方框內打)學位論文作者簽名:指導教師簽:名r^l^姆f之年月曰年月曰o/分T/夕ClassifiedIndex:TP273SecrecyRate:PublicizedUDC:621UniversityCode:10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeFaultDetectionandFaultTol
4、erantControlinNCSBasedonDeltaoperatorCandidate:YanFeiSupervisor:Prof.GuoYanpingEnterpriseSupervisor:Prof.ChengYuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlEngineeringEmployer:SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:May,2016摘要摘要網絡控制系統(tǒng)(NetworkedControlSy
5、stems,簡稱NCS)是以網絡為傳輸介質實現信息共享與傳輸的反饋控制系統(tǒng)。Delta算子方法作為離散控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)的統(tǒng)一描述形式,可以很好地應用在網絡控制系統(tǒng)故障檢測和容錯控制中。與傳統(tǒng)離散化的移位算子方法比較而言,Delta算子可以更好地解決傳統(tǒng)移位算子在高頻率采樣情況下引起的一些數值不穩(wěn)定和殘差變大等問題。本文主要研究了基于Delta算子網絡控制系統(tǒng)的故障檢測和容錯控制問題,使Delta算子在故障檢測和容錯控制的研究中更具有理論意義和學術價值。本文主要開展了以下研究工作:1)研究了基于Delta算子的網絡控制系統(tǒng)的故障診斷問題,給出了基于Del
6、ta算子網絡控制系統(tǒng)故障檢測濾波器的設計方法。一方面,將存在隨機時延和范數有界的網絡控制系統(tǒng)故障檢測濾波器的設計問題歸結為求解H濾波器問題;另一方面通?過建立李雅普諾夫函數(Lyapunovfunction),并且利用線性矩陣不等式(LinearMatrixInequalities,簡稱LMI)進行轉化,求出H濾波器的最優(yōu)解。該解不僅能保證范數有?界輸入和隨機時延網絡控制系統(tǒng)的魯棒性能,還可以保障殘差對故障信號的靈敏度。最后通過數據仿真表明了此方法的有效性。2)研究了基于Delta算子不確定時延的容錯控制問題,給出Delta算子描述的具有不確定時延的網絡控制
7、系統(tǒng)模型。在傳感器或者執(zhí)行器發(fā)生部分失效的情況下,根據容錯控制器的設計理論并運用李雅普諾夫函數與線性矩陣不等式相結合的方法,設計出系統(tǒng)的容錯控制器控制器。實驗表明該容錯控制器能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。3)研究了基于Delta算子數據包丟失的網絡控制系統(tǒng)容錯控制問題,建立了Delta算子描述的具有數據包丟失的網絡控制系統(tǒng)。在存在數據包丟失的網絡控制系統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器部分失效的情況下,運用李雅普諾夫函數和線性矩陣不等式的方法,設計出閉環(huán)反饋容錯控制器,使閉環(huán)系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定。并通過仿真實驗表明了該方法的有效性。關鍵詞Delta算子;網絡控制系統(tǒng);故障檢測;容錯控制;
8、時延;丟包IAbstractAbstractNetw