多传感器慢速采样下的快速残差生成器

0 下载量 172 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 361KB PDF 举报
"基于多个慢速传感器的快速残差发生器" 这篇研究论文发表在IET Signal Processing期刊上,作者包括Hang Geng、Yan Liang、Xiaojing Zhang和Feng Yang,他们来自中国西北工业大学自动化学院。文章讨论了在多传感器系统中,如何利用多个慢速传感器进行快速故障检测的问题。研究的核心是一个基于因果约束的快速速率残差生成器,它从多传感器模型中建立起来。 残差生成器是故障检测系统中的关键组件,它通过计算预期输出与实际输出之间的差异(即残差)来识别系统中的异常情况。在传统的故障检测方法中,如果传感器采样速率较低,可能无法实现快速的故障响应。该研究提出了一种新的解决方案,即通过设定一个带有因果约束的快速速率残差生成器,即使传感器的采样速度较慢,也能实现快速的故障检测。 具体来说,论文中提到的残差生成器的参数是通过左特征向量分配的扰动解耦方法确定的。扰动解耦是一种控制理论技术,用于减少外部干扰对系统性能的影响。研究发现,能否成功实现扰动解耦与多速率传感器的采样特性有直接关系。这表明,不同的传感器采样频率会影响残差生成器的效果和系统的整体稳定性。 论文中提供了一个数值实例,以证明所提出的快速残差生成器的有效性。通过这个实例,读者可以直观地理解该方法如何在实际系统中工作,并评估其在不同条件下的性能。 Nomenclature(符号表)部分列出了文章中使用的变量: - x:状态向量 - y:输出向量 - r:残差向量 - d:干扰向量 - I:单位矩阵 - 0:零矩阵 - K:增益矩阵 - T:因果约束矩阵 - diag{·}:块对角矩阵 这篇论文提出了一个创新的方法,通过优化和调整基于慢速传感器的系统,能够在保持快速响应的同时,有效地检测系统故障。这对于工业控制、航空航天、电力系统等领域具有重要的应用价值,因为这些领域的传感器往往受限于采样速率,但快速的故障检测是至关重要的。