基于双层Kalman滤波的间歇故障诊断与容错控制

• 作者: 沈世焜 邱卫东 邱爱兵 陈娟
• 来源期刊: 控制工程
• 学科: 工学
• 关键词: 间歇故障 最优故障估计 双层Kalman滤波 线性二次型高斯(LQG) 容错控制
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 安全监控系统
• 页码范围: 1978-1985
• 页数: 8页
• 分类号: TP273
• 字数: 7256字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14107/j.cnki.kzgc.170574

摘要

针对一类发生间歇故障且受噪声干扰的线性离散系统,发展了一种故障诊断与主动容错的设计方案.首先,为了及时检测并准确诊断间歇故障,设计了双层Kalman滤波器,第一层Kalman滤波器通过构造滤波误差加权平方和作为系统残差,实现对执行器间歇故障的检测与隔离,第二层最优Kalman滤波器通过将滤波器增益重构为无故障约束增益与间歇故障增益,并求解间歇故障增益约束下的最小方差无偏估计问题,实现了系统状态、无故障约束状态和间歇性故障的联合最优估计.进一步地,利用最优估计、线性二次型高斯(LQG)控制和故障解耦方法构造主动容错控制器,使系统在发生间歇故障时仍能保障系统性能.最后,通过直流电机控制系统的仿真验证了所提方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邱卫东		6	18	3.0	4.0
2	陈娟	南通大学电气工程学院	60	103	5.0	6.0
3	邱爱兵	南通大学电气工程学院	37	82	5.0	7.0
5	沈世焜	南通大学电气工程学院	2	2	1.0	1.0