鲁棒故障检测：时滞LPV系统H∞滤波方法

"一类时滞LPV系统的鲁棒故障检测" 本文深入探讨了具有参数依赖时滞的线性参数变化系统（LPV系统）的鲁棒故障检测问题。在设计过程中，主要目标是确保残差信号（即监测系统健康状况的关键指标）与实际故障信号之间的误差最小化，并增强残差信号对于控制输入和未知输入信号的抗干扰能力。作者提出了一种基于时变参数的滤波器来构建残差产生系统，这种方法充分利用了H∞控制理论，将故障检测滤波器的设计转化为一个H∞滤波问题。 H∞控制理论是一种优化控制策略，旨在最小化系统输出对干扰的响应，同时保持系统稳定性。在本研究中，通过运用线性矩阵不等式（LMI）技术，找到了此类系统中鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件。LMI是一种强大的工具，它能将复杂的控制设计问题转换为可解的凸优化问题，从而简化了滤波器设计过程。 文章进一步通过数值仿真验证了所提方法的有效性。仿真结果表明，提出的鲁棒故障检测方法能够有效地检测系统故障，且残差信号对系统输入变化有良好的鲁棒性。这为实际应用中的故障预测和诊断提供了理论基础，特别是在那些时滞效应显著且参数随时间变化的复杂系统中，如航空航天、电力系统和自动化生产线等。 此外，该研究还提到了相关的基金项目支持以及作者背景。王红茹、王常虹和高会军作为主要研究者，分别在故障诊断和智能控制、检测技术和网络控制等领域有所建树，他们的工作为这一领域的研究和发展做出了贡献。 该文提供的方法为时滞LPV系统提供了一种有效且鲁棒的故障检测方案，不仅考虑了时滞的影响，还强调了滤波器设计的鲁棒性，以应对控制输入和未知输入的不确定性，这对于保证系统的安全运行和性能优化具有重要意义。