基于观测器的鲁棒故障诊断方法及其应用研究

摘要

该文首先从理论上阐述了控制系统的故障诊断技术,重点讨论了基于观测器的故障检测与分离方法的原理和鲁棒性问题,总结了这种方法中提高其鲁棒性的各种途径.然后,该文从滑模控制所具有的鲁棒性出发,介绍了滑模观测器的构造方法,并将滑膜观测器应用到控制系统的故障诊断中.为了更好的实现故障的分离和评价,该文结合等效控制的概念,采用基于等效输出注入计算的方法直接估计系统的故障.同时,针对采用滑模观测器对元器件故障诊断中存在的问题,该文提出了一种实现系统元器件故障与执行器故障统一描述的方法,采用相同的形式实现对两种故障的诊断.该文利用基于滑模观测器的方法对主动悬架控制系统进行故障诊断,并采用了基于未知输入观测器的方法弥补基于滑模观测器方法的不足之处.

目录

文摘

英文文摘

绪 论

第一章控制系统的故障诊断技术概述

§1.1控制系统故障诊断的基本概念

§1.2控制系统故障诊断的一般过程

§1.3控制系统故障诊断技术的发展

§1.4控制系统故障诊断的各种方法

第二章基于观测器的故障诊断技术

§2.1状态观测器理论

§2.2滑模状态观测器

§2.3基于观测器的FDI理论

§2.4基于观测器的FDI方法的鲁棒性

第三章汽车主动悬架的故障诊断模型

§3.1引 言

§3.2汽车主动悬架模型

§3.3主动悬架控制系统的故障分析和故障模型

第四章基于观测器的鲁棒故障诊断策略

§4.1基于等效输出注入方法的鲁棒故障诊断

§4.2执行器故障和元器件故障的统一描述

§4.3基于未知输入观测器理论的鲁棒故障诊断方法

第五章主动悬架FDI的仿真方案和结果

§5.1基于等效输出注入方法的故障诊断仿真

§5.2基于未知输入观测器的故障诊断仿真

§5.3结论

致谢

参考文献