时滞系统鲁棒故障诊断：H∞滤波器与LMI方法

本文主要讨论了基于时滞依赖H∞滤波器的时滞系统故障诊断方法。针对一类具有不确定输入的状态时滞系统，研究者首先构建了一个参考模型，通过形成广义残差系统，广义残差信号被用来衡量系统对扰动信号的鲁棒性和对故障信号的敏感性。这里，鲁棒性体现在广义残差信号能够抑制外部扰动的影响，而故障的灵敏性则表现在对故障信号变化的快速响应。 接着，文章利用对偶原理处理对偶系统，采用线性矩阵不等式(LMI)技术进行分析。LMI技术在控制理论中扮演着关键角色，它能有效地解决优化问题，特别是对于求解控制器和滤波器的设计问题。通过对状态观测器的设计，研究者推导出了确保时滞依赖解存在的必要条件，并提出了求解观测器增益矩阵的具体算法。 作者们关注的核心问题是通过时滞依赖的设计策略，提高滤波器对系统动态特性的适应性，尤其是在时滞存在的情况下，确保故障检测性能的稳定性和可靠性。他们不仅关注系统在正常运行时的性能，更着重于在面对未知输入和潜在故障时的鲁棒性处理。 最后，通过仿真实例，验证了所提方法的有效性和可行性。这些实例展示了设计的时滞依赖H∞滤波器在实际应用中的性能，证明了该方法能够在处理时滞系统的同时，有效地实现故障的早期检测和隔离，从而提高了整个系统的安全性和稳定性。 这篇论文深入探讨了时滞系统鲁棒故障诊断的关键问题，引入了时滞依赖H∞滤波器作为工具，通过理论分析和实践验证，为时滞系统故障诊断提供了一种新的有效解决方案。这对于理解和改进工业过程控制、航空航天等领域具有重要的理论价值和实际意义。