切换系统故障估计方法在三水箱系统中的应用

山东大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (3): 52-58.

切换系统故障估计方法在三水箱系统中的应用

袁帅1, 刘新芝1, 2*

1. 山东大学控制科学与工程学院, 山东济南 250061;
2. 滑铁卢大学应用数学系, 加拿大滑铁卢 N2L 3G1

收稿日期:2010-01-20 出版日期:2011-06-16 发布日期:2010-01-20
通讯作者: 刘新芝（1956- ），男，加拿大籍，教授，博士生导师，主要研究方向为系统分析,稳定性理论,混合动力系统,脉冲控制等. Email: xzliu@uwaterloo.ca E-mail:xzliu@uwaterloo.ca
作者简介:袁帅（1983- ），女，山东济南人，博士研究生，主要研究方向为混合动力系统,故障诊断.Email: yuanshuai@mail.sdu.edu.cn
基金资助:
山东省自然科学基金资助项目（ZR2010FM030）

Fault estimator design for switched systems-application
to the three-tank system

YUAN Shuai1, LIU Xinzhi1, 2*

1. School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China;
2. Department of Applied Mathematics, University of Waterloo, Waterloo, N2L 3G1, Canada

Received:2010-01-20 Online:2011-06-16 Published:2010-01-20

摘要/Abstract

摘要：

针对由三水箱液位控制系统组成的实际切换系统，研究了其故障估计问题。利用机理分析方法得到了有故障发生时的系统模型，在此基础上，运用平均驻留时间方法和H_∞滤波技术，推导并证明了该问题可解的充分条件。利用线性矩阵不等式技术给出了相应的估计器参数矩阵的求解方法以及切换信号需要满足的驻留时间条件。通过仿真验证了所提出方法的有效性。

关键词: 切换系统, 故障估计, 三水箱系统, 平均驻留时间

Abstract:

The fault estimation problem of a practical switched system composed of the threetank system was addressed. By using the mechanism modeling approach, a general mathematic model was established. All the possible faults were considered in the modeling process. Then based on the average dwell time approach and the H_∞ filtering technique, sufficient existence conditions of the fault estimator were derived. Moreover, the parameter matrices and suitable switching rule were obtained by solving a set of linear matrix inequalities (LMIs). An example was given to show the effectiveness of the obtained results.

Key words: switched system, fault estimation, three-tank system, average dwell time

袁帅1, 刘新芝1, 2*. 切换系统故障估计方法在三水箱系统中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2011, 41(3): 52-58.

YUAN Shuai1, LIU Xinzhi1, 2*. Fault estimator design for switched systems-application
to the three-tank system[J]. JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY (ENGINEERING SCIENCE), 2011, 41(3): 52-58.

参考文献

多维度评价

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

本文评价

推荐阅读 10

[1]	李侃 . 嵌入式相贯线焊接控制系统开发与实现[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 37 -41 .
[2]	来翔 . 用胞映射方法讨论一类MKdV方程[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 87 -92 .
[3]	余嘉元1 , 田金亭1 , 朱强忠2 . 计算智能在心理学中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 1 -5 .
[4]	陈瑞,李红伟,田靖. 磁极数对径向磁轴承承载力的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(2): 81 -85 .
[5]	王波,王宁生 . 机电装配体拆卸序列的自动生成及组合优化[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 52 -57 .
[6]	秦通,孙丰荣*,王丽梅,王庆浩,李新彩. 基于极大圆盘引导的形状插值实现三维表面重建[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(3): 1 -5 .
[7]	张英,郎咏梅,赵玉晓,张鉴达,乔鹏,李善评 . 由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(4): 56 -59 .
[8]	Yue Khing Toh1 ， XIAO Wendong2 ， XIE Lihua1 . 基于无线传感器网络的分散目标跟踪：实际测试平台的开发应用（英文）[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 50 -56 .
[9]	王静,李玉江,张晓瑾, 毕研俊,陈位锁 . 粉煤灰去除水中活性紫KN-B[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(6): 100 -103 .
[10]	孙炜伟,王玉振. 考虑饱和的发电机单机无穷大系统有限增益镇定[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 69 -76 .