基于Delta算子的网络控制系统鲁棒故障检测

"基于Δ算子的具有时变延迟和随机丢包的网络控制系统鲁棒故障检测" 这篇研究论文"Robust Fault Detection of Networked Control Systems with Time-varying Delay and Random Packet Loss Based on Delta Operator"由Jianxun Zhou和Duanjin Zhang撰写，来自郑州大学信息工程学院。论文主要探讨了网络控制系统的故障检测问题，特别是在存在时变延迟和随机数据包丢失的情况下，如何利用Δ算子来设计鲁棒故障检测滤波器。 在介绍部分，作者指出网络控制系统（NCSs）是通过实时共享网络构成的闭环反馈控制系统，具有成本低、操作简便和维护简单的优点。然而，NCSs的这种特性也引入了时变延迟和随机数据包丢失等问题，这些都可能对系统的稳定性和性能产生负面影响，甚至可能导致系统故障。因此，研究如何在这些不确定性条件下进行有效的故障检测变得至关重要。 论文中，作者提出了一种基于观察器的鲁棒故障检测滤波器设计方法。这种方法利用Δ算子来描述具有时变延迟和随机数据包丢失的网络控制系统，目的是生成残留信号，使得残留系统在Δ域内渐近稳定并满足H-无穷性能指标。线性矩阵不等式（LMIs）被用来求解所设计故障检测滤波器的参数，确保滤波器的设计既满足稳定性条件，又可以达到预期的性能水平。 通过数值实例，论文展示了所提出的滤波器能够有效地检测系统的故障，验证了方法的有效性和实用性。关键词包括：网络控制系统、延迟、数据包丢失、故障检测以及Δ算子。 在实际应用中，这样的故障检测方法对于保证网络控制系统的可靠性和安全性具有重要意义，尤其是在自动化、航空航天、交通控制等领域，能够及时发现并处理潜在的系统故障，防止其发展成严重的问题，从而提高整个系统的稳定性和效率。此外，利用Δ算子处理时变延迟和随机丢包问题，也为解决此类问题提供了一个新的理论工具和技术途径。