一种基于降维干扰解耦的鲁棒执行器故障检测与分离

针对一类伴有未知干扰的Lipschitz非线性系统,探讨了基于观测器的执行器故障检测与分离的方法.通过等价状态变换,将系统的未知干扰进行了解耦,并在此基础上提出了一种不受未知干扰影响、但对故障敏感的降维观测器设计方法.基于降维观测器输出估计误差设计出残差,使得降维观测器可以作为故障检测器用于执行器故障检测;然后,基于多观测器方法,即设计出与执行器数目相同的观测器,实现了对执行器故障分离的目的;最后,对一个大攻角状态下飞行器的简化模型进行了数字仿真,仿真结果表明所提出的方法是有效的.     

执行器故障检测的神经网络观测器方法

针对一类非线性系统,提出了一种用于执行器故障检测的神经网络观测器方法·这种非线性系统具有未知非线性函数,不需要满足结构匹配条件,并且不要求系统状态可测·观测器利用神经网络器逼近系统中的未知非线性项,提高了状态估计的精度·估计的残差提供了故障检测的手段,另一方面利用自适应律进行故障的识别·基于李亚普诺夫方法,从理论上证明了状态估计误差稳定且渐近收敛到零·最后,仿真结果表明该方法的有效性·     

传感器和执行器故障检测与隔离方法

设计构造一种基于观测器的故障检测与定位方法,该方法对多输入多输出随机系统中传感器和执行器同时发生的故障或分别发生的故障进行检测和定位.为确定故障位置,先将原系统按传感器个数划分成若干子系统,使每个子系统与特定的传感器故障不相关而与其他传感器故障相关,再为每个子系统设计一个观测器,使其对特定的执行器故障不敏感而对其他执行器故障的敏感度最大.由此,利用观测器的信息统计量,经逻辑判别便可确定系统中传感器或执行器故障位置.     

基于圆形区域极点配置的降维状态观测器设计

设计观测器的目的是利用系统的输出量和输入量来重构状态。在设计观测器过程中，除了要求状态估计值ｘ渐近逼近真实值ｘ外，不希望两者间有一个合理的衰减率，而这与观测器系统的极点位置密切相关，精确配置极点的观测器难以满足其它期望性能指标约束，将观测器系统矩阵的极点配置于一指定区域内，可使极蹼的选取获得较大的自由度。该文对线性定常系统的降维状态观测器区域极点配置问题进行了研究，通过对观测器增益阵的分析设计，给     

基于属性降维的钓鱼网站检测方法

随着对钓鱼网站分析刻画的不断完善,使得钓鱼网站检测特征呈现高维化特点。属性维度的增加以及数据量的增长,会造成检测计算复杂度呈几何倍数扩大,导致检测时间复杂度高、占用资源大和检测效率低。针对多属性的钓鱼网站检测,设计了一种基于属性降维的钓鱼网站检测方法。该方法使用信息增益方法对原始数据进行特征选择,筛除可能存在的冗余和噪声数据信息;根据不同属性间的互信息计算属性相关性矩阵,利用属性相关性矩阵作为权值参与加权主成分分析;根据得到的降维后新特征数据通过监督学习算法构建钓鱼网站检测模型。实验表明,该方法可以有效降低原始数据中冗余和噪声属性的干扰,能够有效检测出复杂网络环境中的钓鱼网站,同时具有较高的稳定性。     

线性离散系统间歇故障的鲁棒检测方法

针对一类存在未知扰动、过程噪声和测量噪声的离散线性随机动态系统,研究了其鲁棒间歇故障检测问题.设计了降维未知输入观测器的输出,通过引入滑动时间窗口构造了截断残差信号,使得该残差信号对未知扰动解耦而对间歇故障敏感;针对间歇故障的发生时刻和消失时刻,分别提出了2个假设检验,在给定误报率和漏报率的情况下,分别定量确定了间歇故障发生时刻和消失时刻的检测阈值以满足检测性能要求,并在概率框架下分析了间歇故障的可检测性.同时,在某卫星模型上对所提出的方法进行了仿真验证.结果表明,所提出的方法能够快速、准确地检测出间歇故障的发生时刻和消失时刻.     

采用数据降维的固态硬盘故障检测方法

针对固态硬盘SMART数据包含大量高维数据特征导致故障检测准确率不理想的问题,结合固态硬盘SMART数据的时序特点,基于门控循环单元对传统自动编码器的结构做了改进,提出了一种基于门控循环单元稀疏自动编码器降维的固态硬盘故障检测方法(GAL)。首先利用固态硬盘SMART数据训练GRUAE模型,然后利用GRUAE模型中的编码器作为降维的工具,对固态硬盘的原始高维SMART数据进行降维,减少固态硬盘原始SAMRT数据中噪声特征的影响并突出与数据特点更加相关的特征,以提高故障检测的准确率,最后基于降维过的低维SMART数据利用长短时记忆网络进行故障检测。选取阿里巴巴固态硬盘数据集,对多种人工智能算法在准确率、召回率和F_0.5方面进行了比较。实验结果表明：相比于没有采用任何降维手段,采用GAL方法可使两种闪存类型的固态硬盘的故障检测准确率、召回率和F_0.5分别提高4%、5%、4%和4%、8%、5%,分别达到97%、95%、97%和97%、96%、97%;GAL方法的故障检测准确率、召回率和F_0.5分别超出WEFR对比方法53%、2...     

一类未知输入系统的降维观测器设计

在观测器匹配条件不满足的情况下, 针对一类线性时不变系统,探讨了一种降维观测器设计的问题.基于输出对未知输入相关度的概念,构造辅助输出,使得匹配条件得以满足.在假设辅助输出可测时提出了一种降维观测器的设计方法.实际上,辅助输出不完全可测,使用高增益观测器观测的辅助输出估计值代替辅助输出设计降维观测器.状态估计误差在特定的封闭球体内最终一致有界,通过改变观测器参数可以调节封闭球体的半径.对一个五阶系统设计降维观测器,仿真结果表明, 降维观测器和滑模观测器具有同样良好的观测效果.
     

干扰解耦降维观测器设计的新方法

针对系统状态易受外界干扰的情况,设计一种干扰解耦降维观测器。在设计上为了切合实际,考虑测量机构中含有未知输入的情况,提出在不丢失任何信息的情况下将测量机构中的未知输入通过一个简单的代数变换消除,对测量机构中不合有未知输入的观测器进行了降维设计。给出观测器存在的充分必要条件。观测器的存在条件仅依赖于自身,这种设计比较合理。这种观测器由于才用了降维设计所以结构简单、直接、便于应用。仿真试验表明了所提方法的有效性。     

基于观测器的车辆电子稳定控制系统执行器故障重构

为提高执行器故障时车辆在复杂工况下运行的稳定性,针对不确定车辆电子稳定控制系统设计基于观测器的故障重构策略.考虑系统中的不确定因素,建立双输入双输出四轮转向系统车辆数学模型.构造増广系统,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式技术获得观测器增益矩阵.通过MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真验证该方法的有效性.结果表明:在故障发生时,观测器的状态估计值与真实值之间存在一定偏差,但很快能够跟踪上车辆的实际运行状态,实现故障诊断的目的.与前轮转向系统相比,四轮转向系统能够显著增强高速运行时车辆的稳定性和安全性.     

基于ANFIS非线性观测器的连续小波变换故障检测

提出一种把信号分析和数学模型相结合的故障检测方法,通过小波变换对信号的去噪和自适应神经模糊推理系统(ANFIS)具有的离线学习功能,来获取系统输入输出的非线性动力学特性,进而实时计算出残差,并对残差序列进行MexicanHat小波变换,通过对极值点的逻辑判决,准确检测出故障的发生·该方法具有灵敏度高、克服噪声能力强的特点·仿真结果验证了这一方法的有效性·     

基于传感器最优配置的故障检测观测器设计

提出一种基于传感器最优配置的故障检测观测器设计方法．针对线性时不变动态系统,给出了故障检测观测器设计问题以及基于传感器最优配置的故障检测观测器设计问题的描述．通过最优地选择测量变量,使满足系统测量成本最低的情况下,达到对故障具有尽可能大的灵敏度,而同时对未知输入信号的影响具有尽可能强的鲁棒性目标．仿真算例说明了设计方法及算法的有效性．     

基于自适应观测器的非线性时滞系统故障检测与估计

针对具有模型不确定性、时滞现象的非线性动态系统的执行器故障,在某些假定的条件下,采用自适应观测器建立有效的残差信号,实现对系统故障的检测和估计,且利用Lyapunov理论对自适应观测器的设计进行了分析,获得了相应的自适应调节规则.仿真例子验证了提出方法的有效性.     

非线性分布参数系统鲁棒故障检测观测器设计

针对一类由偏微分方程(PDE)描述的非线性分布参数系统的鲁棒故障检测观测器(FDO)设计问题进行了研究.采用模态分解法将PDE系统变换成一个等价的无穷维常微分方程(ODE)系统,并根据空间微分算子的特征谱,将无穷维ODE系统表达成有限维慢子系统与无穷维快子系统相耦合的形式.基于慢子系统模型设计有限维FDO,使得无故障残差系统在容许的未知非线性动态和快子系统动态影响下依然渐近稳定,并设计相应的检测门限,以实现故障检测.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于解析余度的导弹执行机构故障诊断方法

针对导弹飞行过程中执行机构的故障问题,提出了基于解析余度的导弹执行机构故障诊断方法.该方法借鉴解析余度的思想,在分析导弹姿态控制系统数学模型以及其执行机构的结构与功能的基础上,分别得到4个执行机构喷管摆角的理论计算值和反映喷管摆角的位移反馈电位计输出值,通过分析执行机构的结构与功能得到反映喷管摆角的位移反馈电位计输出值,从而根据二者在功能上的解析冗余关系得到了用于导弹执行机构在线故障诊断的残差,利用该残差的变化即可判断执行机构的故障情况.将该方法用于某型导弹伺服机构的在线故障诊断仿真实验,结果验证了该方法的有效性.     

降价观测器存在条件及在故障检测与诊断中的应用

研究含有广义未知输入的线性系统降价观测器存在条件.利用广义逆矩阵并构造辅助系统,将降价观测器的存在条件转化为判断辅助系统的可镇定性.通过将含有未知输入的线性系统化为含有广义未知输入系统的标准形式,将降价观测器应用于故障检测及诊断.通过在一套电气伺服系统中的仿真表明,该方法在多个故障同时发生时,可迅速实现故障检测与诊断.