导读:本文包含了鲁棒故障检测论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:故障,观测器,系统,矩阵,不确定,概率,电机。
鲁棒故障检测论文文献综述
于晓庆,姜斌,张柯[1]（2019）在《CRH5型动车组异步牵引电机的鲁棒故障检测》一文中研究指出CRH5型动车组的广泛应用使得其可靠性要求越来越高,而异步牵引电机作为牵引系统的重要部分,对其进行实时监测尤为关键。首先,结合CRH5异步牵引电机的工作状态,提出一种未知输入观测器,该观测器对负载扰动具有鲁棒性,同时考虑到牵引电机的工作环境,灰尘和温度都会使得电机转子电阻阻值改变,导致电机系统矩阵具有参数不确定性,于是考虑到实际应用,设计的观测器必须只对故障敏感,对负载扰动和参数不确定项具有鲁棒性,从而减少漏报率和误报率;最后将设计的未知输入观测器应用于牵引电机的执行器故障检测,仿真结果证明了该方法的有效性。(本文来源于《控制工程》期刊2019年07期）
李尚霖[2]（2019）在《基于事件触发机制的网络化系统鲁棒故障检测》一文中研究指出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。鉴于目前关于网络化系统故障检测的研究集中于周期触发的离散时间系统,本论文将研究基于事件触发机的连续时间网络化系统的故障检测问题。与常用的周期触发通信方式相比,本论文中所采用的事件触发通讯机制能够实现数据包的按需发送,这可以极大地降低网络负载,节省网络资源。本论文主要研究工作如下:针对通信带宽受限和传感器饱和约束,引入一种有效的基于事件触发机制的传输策略,研究了网络化时不变系统的故障检测问题。首先运用Lyapunov稳定性理论分析滤波误差系统的稳定性,并借助线性矩阵不等式方法得出鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件,再使用凸优化方法获取目标故障检测滤波器的参数,然后基于所设计的故障检测滤波器生成残差信号,进而判断系统是否发生故障,最后通过数值仿真验证故障检测方法的有效性。考虑到在工业应用过程中,由于系统元件的磨损或环境的突然变化等因素导致系统参数突变的情况,研究了网络化马尔科夫跳变系统的故障检测问题。所考虑的系统参数变化服从连续时间马尔科夫链,在故障检测滤波器设计过程中,运用随机Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法得到最优故障检测滤波器参数,然后将所设计的故障检测滤波器作为残差发生器,借助残差信号检测系统是否发生故障,最后分别通过数值仿真和垂直起降直升机系统的例子验证所运用的故障检测方法的有效性和实用性。另外,针对某些非线性系统可沿参数轨迹线性化的情况,研究了网络环境线性参数变化系统的故障检测问题。由于LPV系统的状态空间是无穷维特性,在故障检测滤波器设计过程中借助LPV工具箱中的基函数和网格技术求解参数化线性矩阵不等式,将无穷维问题转化为有限维问题,得到故障检测滤波器存在的充分条件,然后通过阈值逻辑法检测系统的故障,最后仿真实例通过波音777所使用的涡轮风扇发动机GE-90系统验证故障检测方法的有效性。(本文来源于《江南大学》期刊2019-05-01）
戴海发,卞鸿巍,王荣颖,马恒[3]（2019）在《基于鲁棒性一类SVM的综导系统信息故障检测方法研究》一文中研究指出为了提高舰艇综合导航系统的可靠性,并考虑到系统准确建模和大量故障数据获取的困难性,提出了一种基于鲁棒性一类支持向量机(support vector machine, SVM)的信息故障检测方法。该方法采用鲁棒性一类SVM的分类原理,并根据分类平面方程构造检测统计量,结合主元分析(principal component analysis, PCA)的方法实现实时的故障检测。实测数据试验表明,所提出的算法对含有野点的导航信息阶跃性故障和渐变性故障的检测能力优于普通一类SVM算法,而且该方法对参数的变化具有较低的敏感性。(本文来源于《海军工程大学学报》期刊2019年02期）
严元咏[4]（2018）在《广义不确定系统鲁棒故障检测方法研究及在轧制力控制系统中的应用》一文中研究指出随着控制系统在自动化领域中应用的逐步加深,系统的复杂程度日益提高,控制器件的故障发生率也不断增加,任何故障都可能影响系统的正常运行,甚至导致系统瘫痪,造成企业的经济损失。故障检测与诊断技术是一种可提高系统的可靠性和安全性的有效途径,现如今已成为自动化控制领域的一个重要分支。其中基于模型的故障检测方法是一种最为常用并且有效的方法,然而,由于系统结构的不确定性以及外界的干扰信号等因素的存在,可能对故障检测系统造成很大的影响,导致系统无法准确的预报故障。因此,所设计的故障诊断系统的主要任务在于能够有效地降低系统的不确定性和外界干扰信号对故障检测结果的影响,同时保证故障诊断系统的有效性。本文以H_-/H_∞为性能指标,研究了广义不确定系统在有限频域的故障检测问题,并把研究成果应用到了轧制力控制系统中。论文的主要研究内容如下:研究了广义不确定系统在有限频域的故障检测观测器设计问题,通过广义Kalman-Yakubovich-Popov(GKYP)引理和投影引理,给出了有限频域内新的鲁棒性条件,针对敏感性和鲁棒性条件中的非线性部分,采用新的线性化方法处理,将两个条件转化成线性矩阵不等式。同样,可通过投影引理得到故障检测观测器的稳定性条件。考虑以上叁个条件时,故障检测观测器设计问题就成为了一个多目标凸优化问题,采用变量矩阵扩维的方法,将敏感性条件和鲁棒性条件中的非凸问题转化成矩阵不等式组约束条件下的优化问题,在此基础上,给出了一个迭代线性矩阵不等式算法求出优化解。两个仿真算例验证了该方法的有效性。最后将文中所提出的方法应用到轧制力控制系统的传感器故障检测,在仿真中可看到,本文的方法可以有效的检测出传感器发生的故障。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-05-19）
楚晓艳,年晓红,刘静静[5]（2018）在《基于鲁棒滑模观测器的多电机卷绕系统故障检测和隔离》一文中研究指出针对多电机卷绕系统故障检测和隔离问题,提出了基于滑模观测器的鲁棒故障检测和隔离策略.首先,考虑到多电机卷绕系统运行环境变化引起的摩擦系数、杨式模量、半径和转动惯量等参数的不确定性,通过引入非线性未知输入干扰对系统不确定参数进行描述,将多电机卷绕系统转化为包含执行器故障的一般不确定非线性系统;其次,构造鲁棒滑模观测器并用作故障检测观测器,通过滑模控制来抑制未知输入干扰,使观测器具有鲁棒性,在此基础上,结合多观测器故障隔离的思想,提出了可以同时对多个执行器故障进行检测和隔离的方法;然后,根据李雅普诺夫理论得到使观测器系统指数收敛的充分条件,同时给出了观测器增益的求解方法;最后,仿真结果验证了所提方法的鲁棒性和有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2018年06期）
潘怡君[6]（2018）在《基于鲁棒主元分析方法的大型高炉故障检测研究》一文中研究指出高炉炼铁是国家经济体系的支柱产业,一旦发生异常工况,造成的经济损失和安全危害是非常严重的。因此,为了保证高炉设备的安全可靠地运行,异常工况检测是十分必要的。目前在大型高炉系统中,主要有叁种故障检测的方法,基于模型的方法,基于知识的方法以及基于数据驱动的方法。近些年来,随着集散控制系统的广泛发展,海量的过程数据被系统采集。基于数据驱动的方法和其他两种方法相比,不需要准确的过程机理模型以及专家知识的长时间积累,因此被广泛地应用在大型高炉系统的故障检测中。大型高炉生产过程运行在高温、高压以及高粉尘的情况下,是一个时刻发生各种物理化学反应的复杂流程,同时大型高炉是一个半自动化的生产设备,需要现场操作人员人为地调整生产参数。因此,在设备采集到的训练数据矩阵中,可能会包含大量的过程噪声、离群点以及小故障,而使用传统的数据驱动方法进行故障检测可能会导致较差的检测效果。在本文中,作者分别针对高炉过程中出现的过程噪声、离群点以及小故障叁种情况进行研究,并分别在数值仿真、TE过程、大型高炉冶炼过程上做了相应的仿真验证。全文的主要内容如下:(1)针对大型高炉系统采集到的数据包含过程噪声的问题,利用了主成分追踪方法进行故障检测,并提出了相应的基于相关系数的统计量。该方法是一个在线故障检测的方法,分别将训练矩阵和由训练矩阵与测试矩阵组成的新测试矩阵利于主成分追踪方法进行分解,得到后续用来故障检测的低秩矩阵和稀疏矩阵。其中训练矩阵分解得到的低秩矩阵包含的是过程的重要信息,稀疏矩阵包含的是过程可能存在的噪声。之后在低秩矩阵中利用Hotelling'sT2统计量,在稀疏矩阵中利用提出的基于相关系数的统计量,判断设备当前的工况。和传统的故障检测方法相比,主成分追踪方法可以有效地消除过程噪声的影响,同时对数据的特征不加以限制,数据类型可以满足非线性、非高斯性等特征。(2)针对大型高炉系统采集到的数据存在离群点的问题,提出改进的主成分追踪方法进行故障检测,并且建立了相应的统计量。该方法首先求解一个凸优化函数,得到一个低秩系数矩阵和一个稀疏矩阵。其中低秩系数矩阵包含过程变量之间的重要关系,是在移除离群点的条件下得到的变量关系,消除了离群点的影响,具有鲁棒性;稀疏矩阵包含过程中可能存在的离群点等。之后,利用低秩系数矩阵以及变量之间的相关关系,构建故障检测统计量。该方法是在移除离群点等异常值的情况下得到的过程变量关系,不仅消除了异常值的影响,还得到了变量之间的本质关系,提高了故障检测的效果。(3)针对大型高炉系统采集到的数据存在小故障的问题,提出鲁棒的主成分追踪方法进行故障检测,并对该方法的收敛性进行了证明。小故障的出现可能是因为高炉炉温的微小变化、部分进料不能正常下降等原因,是发生在一段时间内一个或多个变量上的异常工况,与离群点的特征有所不同,因此需要新的方法进行故障检测。本文提出的鲁棒主成分追踪方法是通过求解一个凸优化函数,将小故障同时从训练数据矩阵的行和列分离出来,得到一个不包含小故障的训练矩阵。之后,和主元分析方法相同,利用Hotelling'sT2统计量对高炉数据进行故障检测。文章的最后对全文做了总结,并展望了未来的研究方向。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-01）
李永林,董新民,曹克强,徐涛[7]（2018）在《强未知输入干扰下的飞控伺服作动系统鲁棒故障检测》一文中研究指出针对飞控伺服作动系统具有非线性、多种强未知输入干扰的特点,基于未知输入观测器进行了系统的鲁棒故障检测研究。考虑飞控伺服作动系统的气动力负载、供油压力波动等强未知输入干扰,建立了系统的非线性模型。采用一种全阶未知输入观测器结构设计了系统的未知输入观测器,并给出了观测器求解算法。对飞控伺服作动系统的非线性模型进行了转化,并给出了使用未知输入观测器的系统故障检测方法。进行了多种强未知输入干扰下的飞控伺服作动系统鲁棒故障检测的仿真试验,验证了故障检测算法的有效性和鲁棒性。(本文来源于《机床与液压》期刊2018年05期）
王越男[8]（2017）在《离散切换时滞系统的鲁棒故障检测方法研究》一文中研究指出在实际工程应用中,由于控制系统规模不断扩大,复杂程度日益提高,以及控制系统长时间处于连续的工作状态,人们迫切地需要提高系统的可靠性和安全性。另一方面,时滞和参数不确定现象普遍存在于控制系统当中,上述因素会导致系统性能下降甚至会造成系统的不稳定。当系统的执行器和传感器发生故障时,传统的控制器不能保证闭环控制系统期望的性能甚至会导致整个系统不稳定。故障检测(FD)和可靠控制技术是解决这一问题的有效方法。为了提高离散切换时滞系统的故障检测性能,本论文基于Lyapunov-Krasovskii Function(LKF)稳定性理论和鲁棒线性矩阵不等式(LMI)技术,进一步深入地研究了离散切换时滞系统的鲁棒性能、状态反馈控制器和故障检测滤波器(FDF)协同设计。由于在时滞的处理过程中,采用输入-输出方法和二项近似方法,所得结果具有更小的保守性和计算负担。全文的主要工作总结如下:(1)针对带有时滞和数据包丢失的离散切换网络控制系统,协同设计了故障检测滤波器和控制器。不同于以往文献的结果,本文设计策略为闭环故障检测策略。通过将基于观测器的故障检测滤波器作为残差生成器,网络时滞切换系统可以表示成模型匹配问题。采用LKF法和平均驻留时间方法给出了时滞依赖的充分条件,确保残差和故障之间的估计误差尽可能小,同时满足闭环网络切换系统的指数均方稳定。最后,数值仿真结果验证了所提出方法的有效性。(2)在工作(1)的基础之上,考虑了一类具有模型不确定性的离散切换时滞系统的故障检测滤波器和控制器的协同设计问题。为了提高系统的性能,使系统更加便于检测,不同于上一章的研究方法,本章引入故障加权矩阵(),限制加权频率在故障信号的频谱范围内。并应用输入-输出和二项近似方法将离散切换时滞系统转化为互联的两个子系统。设计的FDF,对所允许的数据包丢失条件,保证故障检测动态系统为输入-输出均方稳定,并且满足期望的性能。通过选取一个新的LKF泛函,获得了FDF存在的充分条件,相应的FDF增益的可解性条件利用锥补线性化迭代算法转化为凸最优问题。最后,对全文所做工作进行了总结,指出了目前切换时滞系统(网络控制系统)故障检测理论研究中存在的一些问题和进一步的发展方向,并对未来的研究工作进行了展望。(本文来源于《长春工业大学》期刊2017-06-01）
施蒋彬[9]（2017）在《转移概率部分未知的Markov跳变系统鲁棒故障检测》一文中研究指出Markov跳变系统是一类特殊的混杂系统,用来描述因外部环境的突然变化使系统结构发生突变的系统。随着科学技术水平的不断发展,工业控制系统变得越来越复杂,同时对系统的可靠性与安全性也提出了严格的要求,因此研究Markov跳变系统的鲁棒故障检测问题十分有必要。近些年来,关于Markov跳变系统的主要研究成果是在其转移概率完全已知的情况下获得的,然而对实际工程进行数学建模时,对大部分跳变系统的转移概率的获取比较困难或者消耗成本较大。故本课题主要针对当Markov跳变系统转移概率信息部分未知时,对其展开鲁棒故障检测问题的分析与研究。主要工作包括以下几个部分:1.针对离散Markov跳变系统当存在转移概率未知信息时,研究了鲁棒故障检测问题。首先构造系统的观测器,选取合适的Lyapunov函数,在得到的若无穷小算子中,利用离散跳变系统转移概率矩阵的特性和引入自由权矩阵的方法,以此来分离转移概率的未知部分。然后,得出鲁棒故障检测观测器渐进稳定的充分条件,并给出了相应的观测器的设计方法。最后,对得到的观测器进行优化并获得最优的增益矩阵,实现对系统故障的检测。2.针对奇异Markov跳变系统当存在转移概率未知信息且奇异矩阵模态依赖的情形,研究了鲁棒故障检测问题。首先利用稳定性理论,与系统正则且无脉冲的定义相结合,给出并证明了奇异跳变系统随机可容许的条件。利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的方法给出了奇异矩阵模态依赖情况下系统的性能分析,并推广到转移概率部分未知的情形,给出了相应的观测器的设计方法。最后,通过对系统的鲁棒性和灵敏度性的优化,获到优化的增益矩阵,以此设计出最优的鲁棒故障检测系统。3.为解决具有部分未知信息的非线性Markov跳变系统的鲁棒故障检测问题。首先采用T-S模糊线性化的方法,将系统进行线性化,得到的全局模糊线性系统与构造的观测器进行重构,未知干扰信号和故障信号用相应的残差信号来表示,并获得对干扰的鲁棒性和对故障信号的灵敏性。利用连续跳变系统转移概率每行之和为0的这一特性,结合构造的Lyapunov函数来分离未知的转移概率,给出鲁棒故障检测观测器系统随机稳定和满足两个性能指标的充分条件,并通过优化迭代求出最优增益矩阵来实现对系统的故障进行检测。仿真算例表明所采用的优化设计方法能够保证得到的观测器系统快速地检测到故障,同时对系统外界干扰等因素均具有较强的鲁棒性。(本文来源于《江南大学》期刊2017-06-01）
王燕锋,王培良,蔡志端[10]（2017）在《时延转移概率部分未知的网络控制系统鲁棒H_∞故障检测》一文中研究指出针对具有时延的离散网络控制系统,研究了时延转移概率部分未知条件下的鲁棒H∞故障检测问题.首先,利用两个独立的有限维数的Markov链分别描述传感器至控制器时延及控制器至执行器时延,把网络控制系统建模为具有两个Markov链的控制系统.在此基础上构造了故障检测滤波器,利用状态增广的方法建立了闭环系统模型.然后,以矩阵不等式的形式得到了闭环系统随机稳定并满足给定H_∞性能的条件,给出了相应控制器、滤波器增益矩阵及最小H_∞衰减水平的求解方法,并得到了转移概率和最小H_∞衰减水平之间的关系.最后实例仿真表明,所得到的故障检测滤波器不仅对故障敏感而且对外部扰动具有鲁棒性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2017年02期）
鲁棒故障检测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
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。鉴于目前关于网络化系统故障检测的研究集中于周期触发的离散时间系统,本论文将研究基于事件触发机的连续时间网络化系统的故障检测问题。与常用的周期触发通信方式相比,本论文中所采用的事件触发通讯机制能够实现数据包的按需发送,这可以极大地降低网络负载,节省网络资源。本论文主要研究工作如下:针对通信带宽受限和传感器饱和约束,引入一种有效的基于事件触发机制的传输策略,研究了网络化时不变系统的故障检测问题。首先运用Lyapunov稳定性理论分析滤波误差系统的稳定性,并借助线性矩阵不等式方法得出鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件,再使用凸优化方法获取目标故障检测滤波器的参数,然后基于所设计的故障检测滤波器生成残差信号,进而判断系统是否发生故障,最后通过数值仿真验证故障检测方法的有效性。考虑到在工业应用过程中,由于系统元件的磨损或环境的突然变化等因素导致系统参数突变的情况,研究了网络化马尔科夫跳变系统的故障检测问题。所考虑的系统参数变化服从连续时间马尔科夫链,在故障检测滤波器设计过程中,运用随机Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法得到最优故障检测滤波器参数,然后将所设计的故障检测滤波器作为残差发生器,借助残差信号检测系统是否发生故障,最后分别通过数值仿真和垂直起降直升机系统的例子验证所运用的故障检测方法的有效性和实用性。另外,针对某些非线性系统可沿参数轨迹线性化的情况,研究了网络环境线性参数变化系统的故障检测问题。由于LPV系统的状态空间是无穷维特性,在故障检测滤波器设计过程中借助LPV工具箱中的基函数和网格技术求解参数化线性矩阵不等式,将无穷维问题转化为有限维问题,得到故障检测滤波器存在的充分条件,然后通过阈值逻辑法检测系统的故障,最后仿真实例通过波音777所使用的涡轮风扇发动机GE-90系统验证故障检测方法的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
鲁棒故障检测论文参考文献
[1].于晓庆,姜斌,张柯.CRH5型动车组异步牵引电机的鲁棒故障检测[J].控制工程.2019
[2].李尚霖.基于事件触发机制的网络化系统鲁棒故障检测[D].江南大学.2019
[3].戴海发,卞鸿巍,王荣颖,马恒.基于鲁棒性一类SVM的综导系统信息故障检测方法研究[J].海军工程大学学报.2019
[4].严元咏.广义不确定系统鲁棒故障检测方法研究及在轧制力控制系统中的应用[D].武汉科技大学.2018
[5].楚晓艳,年晓红,刘静静.基于鲁棒滑模观测器的多电机卷绕系统故障检测和隔离[J].控制理论与应用.2018
[6].潘怡君.基于鲁棒主元分析方法的大型高炉故障检测研究[D].浙江大学.2018
[7].李永林,董新民,曹克强,徐涛.强未知输入干扰下的飞控伺服作动系统鲁棒故障检测[J].机床与液压.2018
[8].王越男.离散切换时滞系统的鲁棒故障检测方法研究[D].长春工业大学.2017
[9].施蒋彬.转移概率部分未知的Markov跳变系统鲁棒故障检测[D].江南大学.2017
[10].王燕锋,王培良,蔡志端.时延转移概率部分未知的网络控制系统鲁棒H_∞故障检测[J].控制理论与应用.2017
论文知识图
