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《西北工业大学》 2001年
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双线性系统鲁棒故障诊断及分析

陈奇志  
【摘要】: 故障诊断技术是系统和控制研究的一个重要领域,在航空航天、核反应堆、 热电厂、机械、化工等一系列工程技术领域得到了成功的应用。 故障诊断的基本原则是,根据系统的输入输出测量及系统的先验知识,通过 一定的解析运算、分析、推理,做出对系统运行状态的评估。本文首先对故障诊 断技术的国内外发展情况进行了概述,重点介绍了基于模型的故障诊断方法。基 于模型的故障诊断方法包括对等空间法、观测器法、参数识别法等。这些方法对 线性系统的故障诊断具有良好的性能。在可以建立动态系统的精确数学模型的场 合,线性状态观测器已经得到了普遍的应用。 由于实际系统都存在一定的非线性或是本质非线性的,因此,研究非线性系 统故障诊断就显得十分重要。非线性系统的故障诊断比线性系统的故障诊断更为 复杂,存在的问题更多,例如非线性观测器的稳定性问题直到目前还没有得到很 好的解决。本文研究的主要对象为双线性系统的故障诊断。 应用双线性系统故障检测滤波器(BFDF)方法,对带有未知输入的双线性系 统进行了故障检测,给出了BFDF存在的充分条件和设计BFDF的具体步骤。同 时,与双线性系统故障观测器(BFDO)方法进行了比较。相比之下,BFDF方法具 有结构简单,设计步骤明确等优点,由BFDF产生的残差向量对未知输入具有较 强的鲁棒性,对执行器、元件和传感器故障都非常敏感,残差向量对不同的故障 具有不同的方向,易于故障隔离。 对一个典型的双线性液压系统的故障检测进行了仿真分析,结果表明BFDF 方法对双线性系统的故障检测具有很好的效果。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TP13

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