非线性网络系统鲁棒故障检测滤波器设计

本文主要探讨一类非线性网络化系统的鲁棒故障检测问题。这类系统的特点在于其不确定性参数受到范数有界的限制，非线性项满足扇形域有界条件，同时系统状态还存在时滞且时变。研究的焦点在于处理在实际应用中常见的随机现象，即观测数据的随机丢失，这种丢失被模型化为服从伯努利分布的随机序列。 作者针对这一复杂系统设置了一个鲁棒故障检测目标，鲁棒H∞控制理论在这里发挥了关键作用。他们将原问题转化为了一个鲁棒性问题，通过线性矩阵不等式（LMI）的形式，得出了保证鲁棒故障检测滤波器存在的必要条件。这种转换允许研究人员设计出能够在存在不确定性和数据丢失的情况下依然能够有效工作的滤波器。 LMI是一种数学工具，用于处理线性优化问题，它在控制理论中广泛应用，特别是处理系统的稳定性、性能和控制律的设计问题。通过解决这些线性不等式，本文找到了一个滤波器增益阵，这个阵列是实现故障检测的关键组成部分，它能够有效地估计和补偿系统中的噪声和故障影响，确保系统的正常运行。 此外，关键词“故障检测”、“鲁棒性”以及“网络化系统”表明了研究的核心关注点，故障检测强调的是对系统异常的实时响应能力，而鲁棒性则保证了系统在面对各种不确定性和干扰时仍能维持预期性能。网络化系统则意味着研究结果可能应用于分布式系统或物联网环境，这些系统通常具有复杂性高、通信不稳定等特点，对故障检测算法的要求更为严格。 本文的工作不仅提供了处理非线性网络化系统故障检测的新方法，还在实际应用中考虑了数据丢失的随机特性，为这类系统的故障诊断和恢复提供了一种强有力的技术手段。这对于保证现代工业自动化和信息技术系统的稳定运行具有重要意义。