一种基于事件触发机制的时延网络控制系统故障检测方法技术方案

本发明专利技术属于网络控制技术领域，公开了一种基于事件触发机制的时延网络控制系统故障检测方法。首先，在控制器端构造了观测器，通过对传输信号的时序分析，建立了闭环系统数学模型。其次，通过构造合适的Lyapunov

【技术实现步骤摘要】
一种基于事件触发机制的时延网络控制系统故障检测方法


[0001]本专利技术涉及网络控制系统设计领域，尤其涉及一种基于事件触发机制的具有时延的网络控制系统控故障检测方法。
技术背景
[0002]随着通讯技术的发展及控制系统规模的日益增加，将计算机通讯网络引入到控制系统当中，已经成为了工业控制领域的发展趋势。通过共享网络构成的闭环反馈网络成为网络控制系统(networked control system,NCS)。网络控制系统具有结构灵活、易扩展、安装和维护费用低等优点，在工业自动化领域获得了广泛应用。同时，由于网络的引入而出现了时延和丢包等问题，使得系统的分析变得更为复杂，也使得其在工程应用中对安全性、可靠性的要求更高。
[0003]NCS的结构和规模日益增大，随着元件的老化、外部扰动及工作环境的变化，系统不可避免得会出现各种故障。因此，NCS的故障检测问题是一个具有理论和实际意义的课题，得到了的广泛关注并出现了很多研究成果。现有的关于NCS故障检测的技术可以分为三类，第一类仅考虑时延，如将传感器到控制器(S
‑
C)时延本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于事件触发机制的时延网络控制系统故障检测方法，其特征在于，所述基于事件触发的时延网络控制系统故障检测方法包括：第一步，考虑时延及事件触发机制，在控制器端构造观测器，建立起闭环系统模型；第二步，对闭环系统稳定性进行分析，给出闭环系统随机稳定的充分条件；第三步，给出控制器、故障检测观测器及及最小H
∞
衰减水平γ
min
的求解方法；第一步中，被控对象的状态空间模型为其中x(k)∈R
n
是状态向量，u(k)∈R
m
是控制输入向量，y(k)∈R
g
是输出向量，ω(k)∈R
p
是外部扰动，f(k)∈R
q
是待检测的故障信号；A、B
u
、B
ω
、B
f
、C是适当维数的定常矩阵；将系统(1)的当前输出向量记为y(k)，上次传出去的输出向量记为y(r
i
)(i＝0,1,2,
…
,∞)，那么仅当当前输出向量y(k)与上次传出的输出向量y(r
i
)满足：||y(k)
‑
y(r
i
)||2>μ||y(k)||2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中k∈Z
+
，r
i
∈Z
+
，0≤μ≤1，事件发生器就发送当前输出向量y(k)；τ(k)和d(k)分别表示S
‑
C时延及C
‑
A时延，并且假设时延均为有界的，即τ(k)∈[0,τ
M
]，d(k)∈[0,d
M
]，其中τ
M
和d
M
为正整数；考虑到时延τ(k)的影响，事件发生器释放的数据y(r
i
)(i＝0,1,2,
…
,∞)到达观测器的时刻为r
i
+τ(r
i
)；由于零阶保持器的作用，观测器接收到的数据为考虑如下两种情况：情况一：若r
i+1
+τ(r
i+1
)
‑
1≤r
i
+1+τ
M
，定义函数η(k)：η(k)＝k
‑
r
i
，k∈[r
i
+τ(r
i
),r
i+1
+τ(r
i+1
)
‑
1]，可得τ(r
i
)≤η(k)≤r
i+1
‑
r
i
+τ(r
i+1
)
‑
1≤1+τ
M
；情况二：若r
i+1
+τ(r
i+1
)
‑
1>r
i
+1+τ
M
，易知存在一个正整数N使得r
i
+N+τ
M
<r
i+1
+τ(r
i+1
)
‑
1＝r
i
+N+1+τ
M
因此可得[r
i
+τ(r
i
),r
i+1
+τ(r
i+1
)
‑
1]＝[r
i
+τ(r
i
),r
i
+τ
M
+1)∪
…
∪[r
i
+τ
M
+l,r
i
+τ
M
+l+1)∪[r
i
+τ
M
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕锋，侯玉芹，徐春明，苑磊，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：