1、测 控 技 术 年 第 卷 第 期计 算 机 与 控 制 系 统 收 稿 日 期:基 金 项 目:中 国 科 学 院 战 略 性 先 导 科 技 专 项(类)子 课 题();中 国 科 学 院 空 间 科 学 战 略 性 先 导 科 技 专 项 课 题()引 用 格 式:高 升,张 伟,龚 海 里,等 基 于 未 知 输 入 观 测 器 的 直 流 电 机 鲁 棒 故 障 估 计 测 控 技 术,():,():基 于 未 知 输 入 观 测 器 的 直 流 电 机 鲁 棒 故 障 估 计高 升,张 伟,龚 海 里,金 博 丕,(中 国 科 学 院 沈 阳 自 动 化 研 究 所 机 器 人 学
2、 国 家 重 点 实 验 室,辽 宁 沈 阳;中 国 科 学 院 机 器 人 与 智 能 制 造 创 新 研 究 院,辽 宁 沈 阳)摘 要:针 对 直 流 电 机 系 统 提 出 一 种 基 于 未 知 输 入 观 测 器()的 鲁 棒 故 障 估 计 方 法,同 时 估 计 系 统 中 的执 行 器 故 障 和 传 感 器 故 障。首 先,构 建 包 含 系 统 传 感 器 故 障 的 增 广 状 态 系 统;然 后,基 于 该 增 广 系 统 提出 一 种 新 颖 的,并 给 出 了 该 观 测 器 的 存 在 条 件 和 多 故 障 估 计 策 略;同 时,引 入 性 能 指 标 最
3、大 程 度地 抑 制 干 扰 对 故 障 估 计 结 果 的 影 响;接 着,给 出 观 测 器 的 设 计 条 件 和 参 数 求 解 过 程 并 将 其 转 化 为 易 于 求解 的 线 性 矩 阵 不 等 式()的 形 式;最 后,通 过 算 例 仿 真 和 实 验 验 证 了 该 方 法 的 有 效 性 和 可 用 性。关 键 词:未 知 输 入 观 测 器;故 障 估 计;直 流 电 机;线 性 矩 阵 不 等 式中 图 分 类 号:文 献 标 志 码:文 章 编 号:():,(,;,):(),(),:;随 着 技 术 的 不 断 提 高,控 制 系 统 变 得 越 来 越 复 杂,
4、越 来 越 庞 大。一 旦 系 统 中 的 某 个 部 件 发 生 故 障,可 能会 造 成 系 统 运 行 不 正 常,甚 至 造 成 严 重 的 经 济 损 失 和人 员 伤 亡。同 时,随 着 人 们 对 系 统 可 靠 性 和 安 全 性 需求 的 日 益 提 高,对 系 统 进 行 故 障 诊 断 是 至 关 重 要 的。自 世 纪 年 代 以 来,故 障 诊 断 技 术 被 广 泛 研 究,在许 多 领 域 取 得 了 丰 硕 成 果。故 障 诊 断 的 目 的 是 检测 故 障 的 发 生,并 进 一 步 估 计 其 数 值,避 免 整 个 系 统 的崩 溃。故 障 诊 断 大 致 可 分 为 故 障 检 测、故 障 隔 离 和 故障 估 计。其 中,故 障 估 计 不 仅 可 以 检 测 系 统 故 障 的 发生,还 可 以 估 计 故 障 的 幅 值,为 容 错 控 制 提 供 研 究 基础。因 此,故 障 估 计 方 法 得 到 了 学 者 们 的 广 泛 青