基于最優(yōu)解耦的關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的故障檢測(cè)

摘 要：對(duì)于關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的故障檢測(cè)，通常的做法是通過(guò)進(jìn)行觀測(cè)器的特征結(jié)構(gòu)配置使殘差信號(hào)與動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)項(xiàng)完全解耦，這種方法具有很大的局限性。本文將對(duì)這一問(wèn)題作進(jìn)一步擴(kuò)展，當(dāng)系統(tǒng)模型不能滿足殘差與關(guān)聯(lián)項(xiàng)解耦時(shí)，運(yùn)用最優(yōu)解耦理論，通過(guò)矩陣的奇異值分解實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解耦，從而保證故障的檢測(cè)效果。

關(guān)鍵詞：關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)；故障檢測(cè)；殘差；觀測(cè)器；最優(yōu)解耦

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引 言

近年來(lái)大系統(tǒng)的分散控制引起了人們的極大關(guān)注，其原因是分散控制方法可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，減少在線運(yùn)算時(shí)間。通過(guò)把高階大系統(tǒng)分解為若干低階子系統(tǒng)，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，從而得到較為簡(jiǎn)單的控制律。

自1970年以來(lái)故障檢測(cè)問(wèn)題在理論和實(shí)際兩方面都得到了深入研究，故障檢測(cè)與分離日益成為一個(gè)非常重要的研究領(lǐng)域，常見的有未知輸入觀測(cè)器法、等價(jià)空間法、和優(yōu)化方法等，其中基于觀測(cè)器的方法在解析冗余法中占重要地位，其核心思想是通過(guò)殘差信號(hào)來(lái)獲取故障的信息。

本文針對(duì)關(guān)聯(lián)大系統(tǒng)的故障診斷問(wèn)題，基于最優(yōu)解耦原理，通過(guò)矩陣的奇異值分解實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)解耦，使得殘差對(duì)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)項(xiàng)具有魯棒性，同時(shí)對(duì)故障具有敏感性，從而保證了故障檢測(cè)的效果。與普通檢測(cè)殘差相比，采用最優(yōu)解耦方法的診斷效果明顯優(yōu)于普通方法。

“注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文”