【技术实现步骤摘要】
一种基于凸多胞型理论的自触发传输系统的故障检测方法
本专利技术涉及系统数学模型已知的，例如三容水箱系统、电力系统等的故障诊断领域，具体的说，涉及一种基于凸多胞型理论解决带有自触发传输机制系统的故障检测方法。
技术介绍
随着现代技术的不断发展，现代工业系统越来越复杂并且造价十分高昂，一旦系统发生故障，不但会造成巨大经济损失，甚至会危及工作人员生命安全。这就要求系统具有更高的安全性、稳定性和可靠性。故障诊断技术在工业生产中发挥着越来越重要的作用，并且许多研究及生产实践表明，故障诊断技术具有非常重要的现实意义。在网络化控制系统中，由于带宽的限制，数据传输会受到一定的限制。为了提高实际系统的数据传输效率，系统往往采用事件触发传输机制，传统的时钟触发机制在每一个采样时刻都会把当前的测量输出传输到滤波器中，与传统的时钟触发机制不同的是，事件触发机制只有当前的测量输出满足一定的触发条件时才会被传输到滤波器中，传统的事件触发传输策略需要外接硬件电路来判断触发条件是否满足，自触发传输机制不同于传统的事件触发机制的地方在于自触发机制不需...
【技术保护点】
1.一种基于凸多胞型理论的自触发传输系统的故障检测方法，该方法用于三容水箱系统或电力系统的故障检测，其特征在于,包含以下步骤：/n步骤(一),建立含有干扰输入和故障的连续系统模型并对其离散化；/n步骤(二),设计故障检测滤波器，推导得出状态估计误差系统；/n步骤(三),利用凸多胞型理论处理误差系统，定义随机稳定和H
【技术特征摘要】
1.一种基于凸多胞型理论的自触发传输系统的故障检测方法，该方法用于三容水箱系统或电力系统的故障检测，其特征在于,包含以下步骤：
步骤(一),建立含有干扰输入和故障的连续系统模型并对其离散化；
步骤(二),设计故障检测滤波器，推导得出状态估计误差系统；
步骤(三),利用凸多胞型理论处理误差系统，定义随机稳定和H_/H∞性能约束；
步骤(四)，求解线性矩阵不等式，得到故障检测滤波器参数；
步骤(五),设计自触发传输机制；
步骤(六),将上面所求得的参数代入故障检测滤波器进行故障检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于凸多胞型理论的一类自触发传输系统的故障检测方法，其特征在于，步骤(一)中：
所述连续系统模型表征为式(1)：
其中：x(t)为状态向量，y(t)为测量输出，u(t)为控制输入，d(t)为未知干扰输入，f(t)为被检测的故障，其可以是执行器故障，也可以是传感器故障或系统故障，d(t),f(t)为能量有界的信号，A,B,C,D,E,F,为已知的具有适当维数的常数矩阵，并且(A,C)是可观测的；
采用表征为式(2)的自触发采样机制：
λk＝tk+1-tk∈[λminλmax](2)
其中：参数λmin,λmax为需要设计的采样间隔下界和上界；
将上述式(1)所示的连续系统模型在采样时刻tk处离散化，得到如式(3)所示的离散系统模型：
其中：
3.根据权利要求2所述的一种基于凸多胞型理论的一类自触发传输系统的故障检测方法，其特征在于，步骤(二)中：
将所述故障检测滤波器构造为式(4)所示：
其中：为状态估计，r(tk)为残差信号，K，M为要设计的故障检测滤波器未知参数；
定义联立(3)和(4)，得到由式(5)表征的误差系统：
定义故障检测动态系统可表示成式(6)所示的误差系统：
其中ε＝ME,
4.根据权利要求3所述的一种基于凸多胞型理论的一类自触发传输系统的故障检测方法，其特征在于，步骤(三)中：
定义为时变参数矩阵，首先根据h阶泰勒展开，这些矩阵可以转换成：
其中：为矩阵的h阶泰勒近似项，为近似项的高阶余项；
是与时变参数λk相关的多胞型时变参数矩阵，根据凸多胞型理论，存在权重参数μi(λk)>0和顶点使得下式(7)成立：
其中多胞型顶点表示为式(8)：
权重参数μi(λk)表示为式(9)：
根据式(7)，将式(6)表示的误差系统表示为式(10)：
其中：为高阶指数项，所以被视为有界干扰，即存在实数βA,βB,βD,使得成立，βA,βB,βD通过求解式(11)得到：
其中：||x||代表向量x的欧几里得范数；
定义式(10)表示的误差系统是随机均方稳定的，当dk＝0,fk＝0时，如果对任何存在正定矩阵使得下式(12)成立：
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