基于ASTSMO和UIO的故障估计方法

摘要

针对系统在有未知干扰情况下的故障估计问题,提出一种基于自适应Su-per-Twisting滑模观测器(ASTSMO)和未知输入观测器(UIO)的故障估计方法.不需要已知故障导数的上界,避免了现有自适应算法存在的滑模增益过估计问题,并且能够处理多执行器同时发生故障的情况.首先,通过非奇异变换将原系统降阶为两个子系统,其中一个子系统只受故障的影响,另一个子系统同时含有故障和不确定干扰.对两个子系统分别设计ASTSMO观测器和UIO观测器,并对误差系统有限时间内收敛的条件进行了证明,同时给出了滑模增益初始值和时变增益的设计方法.然后,基于等效控制的概念对故障进行检测和估计.最后,通过仿真算例验证了所提故障估计方法的有效性.