變采樣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障檢測研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是計算機技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有可靠性高、成本低和易于維護等優(yōu)點。隨著網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的規(guī)模和復雜度的增加，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障將會造成無法估計的損失，因此，為保障系統(tǒng)的可靠性和安全性，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢測的研究具有十分重要的意義。
　　然而，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)負載的變化和間歇性故障等因素均可能導致采樣周期發(fā)生變化，從而導致系統(tǒng)的性能下降。本文主要研究了在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境約

2、束下的變采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢測問題，主要內(nèi)容如下：
　　首先，考慮具有網(wǎng)絡(luò)控制時延的主動變采樣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，利用參數(shù)不確定方法將殘差系統(tǒng)建模為含有未知參數(shù)的離散系統(tǒng)。基于傳統(tǒng)的魯棒故障檢測濾波器的設(shè)計方法，給出該離散系統(tǒng)的故障檢測濾波器的設(shè)計方案。利用穩(wěn)定性定理和線性矩陣不等式技術(shù)得出使殘差系統(tǒng)漸近穩(wěn)定和具有H∞性能的充分條件，仿真結(jié)果驗證該方法有效。
　　其次，研究具有傳感器到控制器和控制器到執(zhí)行器存在通信受限的

3、變采樣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，將采樣周期的抖動用一個分布已知的、在有限個值之間隨機切換的Markov鏈表示，建立一個隨機跳變的離散化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型。將故障檢測濾波器的設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式求最優(yōu)解問題。
　　最后，研究了具有丟包和通信受限的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢測問題。假定可允許的連續(xù)數(shù)據(jù)包丟失具有上界，將數(shù)據(jù)包丟失轉(zhuǎn)化為具有長時滯的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型。利用線性矩陣不等式技術(shù)和Lyapunov穩(wěn)定性理論設(shè)計滿足系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的故障檢測濾波器，同時