【技术实现步骤摘要】
一种针对切换系统的执行器和传感器故障估计设计方法
本涉及一种针对具有执行器和传感器故障的切换系统的自适应故障估计观测器的设计方法。
技术介绍
随着科技迅猛的发展，工程系统也随之变得越来越复杂，这就使得对系统的安全性和可靠性的要求也越来越高。在实际生产过程中，系统发生故障是不可避免的，它将会导致系统性能下降、稳定性变差、系统瘫痪，甚至会带来灾难性的财产和人员损失。人们针对工业生产中的故障问题，提出了一种有效的方法——故障诊断技术，并得到广泛的应用。故障诊断技术包括故障检测、故障隔离和故障估计三部分。故障检测是故障诊断技术的首要工作，也就是快速判断系统是否发生故障。故障被确定，继而进行下一步的故障估计等工作。故障估计技术相对于故障检测技术来说，可以获得更多的故障信息，比如：故障的形式。目前，基于观测器的故障诊断方法更为流行，如自适应观测器、滑模观测器、比例积分观测器(PIO)、未知输入观测器(UIO)等。其中，比例积分观测器(PIO)的输出和差异都被认为是已知的，可以被使用，但如果系统中存在测量扰动或传感器故障，传统的观测器不能...
【技术保护点】
1.一种针对切换系统的执行器和传感器故障估计设计方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：构建连续时间切换系统，完成相关准备工作；/n步骤2：针对步骤1所述连续时间切换系统模型，设计故障估计观测器，进行观测器参数设计，从而得到其增益矩阵；/n步骤3：在线准确估计出系统的状态
【技术特征摘要】
1.一种针对切换系统的执行器和传感器故障估计设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：构建连续时间切换系统，完成相关准备工作；
步骤2：针对步骤1所述连续时间切换系统模型，设计故障估计观测器，进行观测器参数设计，从而得到其增益矩阵；
步骤3：在线准确估计出系统的状态执行器故障fa(t)、传感器故障fs(t)以及测量扰动ω(t)。
2.根据权利要求1所述的针对切换系统的执行器和传感器故障估计设计方法，其特征在于，所述步骤1中的连续时间切换系统为：
其中，x(t)∈Rn，d(t)∈Rd，分别表示系统的状态向量、控制输入向量、可测输出向量、外部扰动向量；系统的执行器故障、传感器故障以及测量扰动分别由表示，Rn表示n维实向量集，Ai，Bi，Ci，Di，Fi，Wi，Gi表示已知的具有适当维度的恒实矩阵；σi(t)是切换信号，需满足：
3.根据权利要求2所述的针对切换系统的执行器和传感器故障估计设计方法，其特征在于，所述相关准备工作包括引入相关的替换变量以及重构增广系统，过程如下：
3.1)引入变量η(t)：
令η(t)＝[ωT(t)，fsT(t)]T，则输出方程可以写成如下形式：
其中，
3.2)引入变量
令基于3.1)中改写的输出方程式(3)，我们有：
其中，
由输出方程式(4)，得：
因此，
在式(5)两边同时加上得到：
其中，
因为是满秩的，它的左逆存在用来表示，则可知因此存在使得可得：
<...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨月，杜董生，吴瑜，王业琴，唐中一，周红标，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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