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一种基于事件触发机制的网络化系统的故障检测方法技术方案

技术编号:21950930 阅读:346 留言:0更新日期:2019-08-24 17:10
本发明专利技术公开一种基于事件触发机制的网络化系统的故障检测方法,属于网络化系统领域;首先建立存在传感器饱和、扰动和故障情况下连续时间网络化系统模型,通过引入有效的事件触发通讯传输策略解决实际网络带宽有限的问题,再设计故障检测滤波器,引入残差评估机制来判断系统是否发生故障;运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式分析方法,得到滤波误差系统渐近稳定和故障检测滤波器存在的充分条件;利用Matlab LMI工具箱求解最优化问题,得到最优故障检测滤波器参数为

A Fault Detection Method for Networked Systems Based on Event Triggering Mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种基于事件触发机制的网络化系统的故障检测方法
本专利技术属于网络化系统领域,涉及一种基于事件触发机制的网络化系统的故障检测方法。
技术介绍
网络化控制系统是被控对象和其他部件之间通过共享的通讯网络连接而形成的闭环控制系统。相比传统的控制系统,网络化控制系统具有连接简单、灵活性强、容易扩展、便于维护等优点。但是由于网络的引入,也不可避免地带来了一系列新问题,如信息传输时延、数据包丢失、量化误差及带宽受限等,从而导致系统的性能下降,严重时会使系统失稳。故障检测是判断系统是否发生故障,它是系统安全运行预警机制建立的重要依据。由于通讯网络的引入,致使传统的故障检测方法很难直接应用于网络化控制系统,因此针对非理想网络因素,研究网络化系统的故障检测方法具有重要的理论意义和应用价值。故障检测是建立一个与可测信号(如状态、输出等)相关的阈值和评估函数,通过比较评估函数值和阈值,检测故障是否发生,当评估函数值大于阈值时系统检测出故障并发出报警信号。然而大部分学者在研究网络化系统故障检测问题时所选取的研究对象为离散系统,对于通讯网络中的传输方式多采用的是等时间间隔的传统周期触发机制,在实际网络带宽有限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于事件触发机制的网络化系统的故障检测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)建立存在通信带宽有限和传感器饱和约束的网络化系统的数学模型:

【技术特征摘要】
1.一种基于事件触发机制的网络化系统的故障检测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)建立存在通信带宽有限和传感器饱和约束的网络化系统的数学模型:其中:为状态向量,为状态向量的导数;为带传感器饱和的测量输出向量;和分别是测量噪声和未知故障信号,并满足L2[0,∞);A,Bw,Bf,C和Dw为已知适当维数的常数矩阵;是传感器饱和下的非线性部分,属于[L1,L2],和是对角矩阵,且L=L2-L1是对称正定矩阵;针对通信带宽有限的网络环境,触发机制及网络检测如下:其中:σ∈[0,1),是正定加权矩阵,采样器以固定周期h采集输出信号,τ(t)为网络传输的时变时延,ek(t)为误差向量,为滤波器输入,触发器发送数据时刻为i0h,i1h,…,ikh,…,为第ik次触发的时延;2)设计故障检测滤波器:其中:xF(t)是滤波器状态,为滤波器输入,rF(t)为残差信号;AF,BF,CF和DF为待设计的滤波器参数;采用残差评估机制检测故障是否发生,并且残差评估函数J(t)和阈值Jth分别表示如下:其中:Td表示有限的评估时间长度;系统是否发生故障,通过式(6)的规则进行判断:3)系统渐近稳定和故障检测滤波器存在的充分条件如下:其中*表示对称矩阵块,且Θ11=-X-XT,Θ1...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜顺李尚霖潘丰
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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