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基于状态集员估计的主动故障检测
被引量：
1
1
作者
王晶
史雨茹
周萌
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1087-1097,共11页
对于现代复杂控制系统,微小故障往往很难发现.在系统过程干扰和测量噪声未知但有界的前提下,提出了一种新的基于状态集员估计的主动故障检测方法.首先设计全对称多胞形卡尔曼滤波器对系统状态进行估计,并利用全对称多胞形对受未知干扰...
对于现代复杂控制系统,微小故障往往很难发现.在系统过程干扰和测量噪声未知但有界的前提下,提出了一种新的基于状态集员估计的主动故障检测方法.首先设计全对称多胞形卡尔曼滤波器对系统状态进行估计,并利用全对称多胞形对受未知干扰影响的状态集合进行描述,然后设计辅助输入信号使得加入辅助输入信号后正常模型的状态集合与故障模型的状态集合交集为空,从而实现主动故障检测.为了使得所设计的辅助输入信号对原系统影响最小,需要求得最小的辅助输入信号,本文将最优化问题转化为混合整数二次规划问题进行求解.最后,与基于输出集合的辅助输入信号设计方法对比,仿真验证本文所提出的基于状态集合的主动故障检测方法由于未受下一时刻测量噪声的影响,所求得的辅助输入信号更小,保守性更低.
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关键词
主动故障检测
状态集员估计
辅助输入信号
全对称多胞形
微小
故障
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职称材料
微小故障下的深空探测航天器闭环主动故障检测
被引量：
4
2
作者
窦立谦
季春惠
+2 位作者
张秀云
宗群
刘文静
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期2085-2092,共8页
深空探测航天器是发展空间技术、扩展人类探索疆域的重要工具.航天器运行过程中一旦发生故障,极易导致探测活动失败甚至航天器损毁,而对航天器进行早期微小故障诊断,可以有效预防重大故障的发生,对于深空探测活动的顺利进行具有十分重...
深空探测航天器是发展空间技术、扩展人类探索疆域的重要工具.航天器运行过程中一旦发生故障,极易导致探测活动失败甚至航天器损毁,而对航天器进行早期微小故障诊断,可以有效预防重大故障的发生,对于深空探测活动的顺利进行具有十分重要的意义.本文针对模型参数不确定下的深空探测航天器系统,提出一种闭环主动故障检测方法,实现对微小故障的准确检测.通过设计合适的辅助输入信号,分别注入标称和故障模型系统,使故障系统的输出与标称系统的输出无交集,以达到故障检测的目的.此外,为减小对深空探测航天器系统产生的影响,所设计的辅助信号必须尽可能小.通过对两方面需求的考虑,在传统开环研究的基础上,加入观测器建立闭环系统,在提升对微小故障的检测能力的同时减小对系统的影响.最后,利用深空探测航天器的数学仿真验证了所提闭环方法对微小故障的检测能力,并与传统开环方法进行了对比,结果表明闭环辅助信号具有更优的性能.
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关键词
深空探测航天器
闭环
主动故障检测
辅助信号设计
微小
故障
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职称材料
题名
基于状态集员估计的主动故障检测
被引量：
1
1
作者
王晶
史雨茹
周萌
机构
北方工业大学电气与控制工程学院
北京化工大学信息科学与技术学院
出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1087-1097,共11页
基金
国家自然科学基金(61573050,51805021)
东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室资助开放项目(PAL-N201702)
+1 种基金
中央高校基本科研专项基金(XK1802-4)
中国博士后科学基金(2018M631311)资助。
文摘
对于现代复杂控制系统,微小故障往往很难发现.在系统过程干扰和测量噪声未知但有界的前提下,提出了一种新的基于状态集员估计的主动故障检测方法.首先设计全对称多胞形卡尔曼滤波器对系统状态进行估计,并利用全对称多胞形对受未知干扰影响的状态集合进行描述,然后设计辅助输入信号使得加入辅助输入信号后正常模型的状态集合与故障模型的状态集合交集为空,从而实现主动故障检测.为了使得所设计的辅助输入信号对原系统影响最小,需要求得最小的辅助输入信号,本文将最优化问题转化为混合整数二次规划问题进行求解.最后,与基于输出集合的辅助输入信号设计方法对比,仿真验证本文所提出的基于状态集合的主动故障检测方法由于未受下一时刻测量噪声的影响,所求得的辅助输入信号更小,保守性更低.
关键词
主动故障检测
状态集员估计
辅助输入信号
全对称多胞形
微小
故障
Keywords
Active fault detection
state set-membership estimation
auxiliary input signal
zonotope
incipient fault
分类号
TP277 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
微小故障下的深空探测航天器闭环主动故障检测
被引量：
4
2
作者
窦立谦
季春惠
张秀云
宗群
刘文静
机构
天津大学电气自动化与信息工程学院
北京控制工程研究所
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期2085-2092,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61873340,61573060)
教育部联合科学基金项目(6141A0202304)资助.
文摘
深空探测航天器是发展空间技术、扩展人类探索疆域的重要工具.航天器运行过程中一旦发生故障,极易导致探测活动失败甚至航天器损毁,而对航天器进行早期微小故障诊断,可以有效预防重大故障的发生,对于深空探测活动的顺利进行具有十分重要的意义.本文针对模型参数不确定下的深空探测航天器系统,提出一种闭环主动故障检测方法,实现对微小故障的准确检测.通过设计合适的辅助输入信号,分别注入标称和故障模型系统,使故障系统的输出与标称系统的输出无交集,以达到故障检测的目的.此外,为减小对深空探测航天器系统产生的影响,所设计的辅助信号必须尽可能小.通过对两方面需求的考虑,在传统开环研究的基础上,加入观测器建立闭环系统,在提升对微小故障的检测能力的同时减小对系统的影响.最后,利用深空探测航天器的数学仿真验证了所提闭环方法对微小故障的检测能力,并与传统开环方法进行了对比,结果表明闭环辅助信号具有更优的性能.
关键词
深空探测航天器
闭环
主动故障检测
辅助信号设计
微小
故障
Keywords
deep space exploration spacecraft
closed-loop active fault detection
auxiliary signal design
minor faults
分类号
V467 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于状态集员估计的主动故障检测
王晶
史雨茹
周萌
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
微小故障下的深空探测航天器闭环主动故障检测
窦立谦
季春惠
张秀云
宗群
刘文静
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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