离散时间模糊系统鲁棒H∞故障估计观察器设计

"这篇研究论文探讨了离散时间模糊系统中具有有限频率特性的鲁棒H∞故障估计观察器的分析与设计。通过提出一种带有极点配置约束的H∞故障估计观察器，来实现对故障的估计。利用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理，该有限频率观察器在保守性方面比全频域设计更优。此外，通过增加自由度，进一步提升了所提出的故障估计观察器的性能。文章最后通过两个实例展示了所提策略的有效性。关键词包括：离散时间Takagi-Sugeno（T-S）模糊系统、故障检测、故障估计、有限频率特性。" 本文主要研究的是离散时间模糊系统中的故障估计问题，特别是关注如何设计一个鲁棒的H∞故障估计观察器，并且该观察器具备有限频率的特性。离散时间Takagi-Sugeno（T-S）模糊系统是一种广泛应用的模型，它可以有效地描述非线性系统的动态行为。在这种系统中，故障检测和估计是确保系统稳定性和可靠性的重要环节。 首先，作者提出了一个针对T-S模糊模型的H∞故障估计观察器设计，其中包含了极点配置约束。极点配置允许设计者控制系统动态响应的速度和稳定性，这对于故障估计至关重要。通过这种方式，可以有效地估计系统中的故障并保持整个系统的性能。 然后，文章利用了广义的Kalman-Yakubovich-Popov（KYP）引理来优化设计。KYP引理是线性系统理论中的一个关键工具，它在控制器设计和系统稳定性分析中起到重要作用。在本文中，它被用来减少设计的保守性，即在保证性能的同时，放宽了一些设计条件。 接着，作者进一步提升了故障估计观察器的性能。通过增加设计的自由度，可以调整观察器的性能指标，使其在特定频率范围内有更优良的表现，从而增强了对故障估计的准确性和实时性。 最后，为了证明所提出方法的有效性，文章提供了两个实际案例。这些案例展示了在具体应用中，如何使用该策略进行故障估计，以及如何改善系统对故障的响应。 这篇文章为离散时间模糊系统提供了新的故障估计方法，这种方法不仅考虑了系统的鲁棒性，还特别关注了有限频率范围内的性能，这在许多工程领域，如自动化、电力系统和航空航天等，都有重要的实际应用价值。