基于觀測器的故障診斷方法及應用研究.pdf

1、圍繞當前動態(tài)系統(tǒng)的故障檢測與診斷技術領域內存在的一些問題，本文從提高故障檢測的魯棒性，提高多故障的診斷能力以及在感應電機系統(tǒng)中實現(xiàn)故障檢測等幾個方面入手，結合滑模觀測器和未知輸入觀測器的相關理論，系統(tǒng)深入地研究了工業(yè)中常見的非線性系統(tǒng)的故障檢測與診斷算法。
　　論文的主要工作總結如下：
　　首先，對滑模變結構理論進行了扼要分析，接著針對三個較經典的設計實例，分別介紹對一般線性系統(tǒng)、具有不確定項的線性系統(tǒng)和一般非線性系統(tǒng)設計滑

2、模觀測器的方法。在此基礎上，重點對工程實際中更常見的三角形非線性系統(tǒng)設計觀測器，并進行了收斂性證明。
　　其次，針對一類非線性部分滿足Lipschitz條件的非線性系統(tǒng)的多故障診斷問題進行了研究，通過引入一個新的狀態(tài)變量，將傳感器故障轉變成偽執(zhí)行器故障。在此基礎上針對每一種故障模型設計出相應的滑模觀測器以實現(xiàn)多傳感器故障的檢測與隔離，單關節(jié)機械手的實例驗證了該方法的有效性。
　　最后，對未知輸入觀測器理論和感應電機二相同步旋

3、轉坐標系下的d-q數(shù)學模型進行了討論分析，并給出了電流傳感器的故障模型。針對感應電機的數(shù)學模型，運用未知輸入觀測和Luenberger觀測器的思想提出了一種感應電機電流傳感器故障的魯棒觀測器設計方法，從仿真實驗結果，驗證了所提方法的正確性和有效性。
　　通過仿真實例和大量的實驗結果，表明本文提出的基于滑模觀測器和未知輸入觀測器的故障診斷方法，不僅對外界擾動具有良好的魯棒性，而且減少了誤報率、提高了故障診斷的靈敏度，具有較好的工程應