第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 故障检测技术 1
1.2.1 故障检测技术分类 1
1.2.2 基于模型的故障检测方法 2
1.3 本书的主要工作 4
第2章 预备知识 8
2.1 一些引理 8
2.2 本书使用的符号 10
第3章 基于有限频的故障检测方法 11
3.1 有限频H-指标 11
3.1.1 有限频H-指标定义 11
3.1.2 由GKYP引理得出的H-指标 12
3.2 故障检测观测器设计 13
3.2.1 故障灵敏性条件 15
3.2.2 干扰抑制条件 17
3.2.3 稳定性条件 19
3.2.4 故障检测观测器设计 20
3.3 仿真算例 20
3.4 结论 23
第4章 线性不确定系统的故障检测滤波器设计 24
4.1 问题描述 24
4.1.1 系统模型 24
4.1.2 问题描述与预备知识 26
4.2 故障检测滤波器设计：一个特殊情况 27
4.3 故障检测滤波器设计：一般情况 31
4.3.1 干扰抑制条件 31
4.3.2 故障检测目标条件 33
4.3.3 故障检测滤波器设计方法 36
4.4 仿真算例 37
4.5 结论 39
第5章 线性不确定系统的同时故障检测与控制器设计 40
5.1 问题描述 40
5.1.1 系统模型 40
5.1.2 问题描述与预备知识 42
5.2 同时故障检测与控制 43
5.2.1 控制条件 43
5.2.2 故障检测条件 45
5.3 解决方案 47
5.3.1 第1步：状态反馈设计 48
5.3.2 第2步：输出反馈设计 49
5.3.3 阈值求解 51
5.4 仿真算例 51
5.5 结论 53
第6章 线性参数变化系统的同时故障检测与控制器设计 54
6.1 问题描述与预备知识 54
6.1.1 问题描述 54
6.1.2 预备知识 56
6.2 检测器／控制器设计条件 58
6.2.1 故障检测条件 58
6.2.2 控制性能条件 60
6.2.3 稳定性条件 61
6.3 检测器／控制器设计的LMI条件 62
6.4 阈值设计 68
6.5 仿真算例 68
6.6 结论 72
第7章 线性不确定系统的故障估计 73
7.1 问题描述 73
7.2 故障估计滤波器设计 75
7.2.1 系统无不确定性的情况 75
7.2.2 系统有不确定性的情况 79
7.2.3 稳定性条件 81
7.3 阈值设计 82
7.4 仿真算例 83
7.5 结论 88
第8章 基于稳态的不确定状态反馈控制系统故障检测 89
8.1 问题描述 89
8.1.1 故障模型 90
8.1.2 控制目标 90
8.1.3 故障检测方案 92
8.2 卡死故障检测 94
8.2.1 确定加权函数V 94
8.2.2 算法 105
8.2.3 阈值设计 106
8.3 仿真算例 106
8.4 结论 111
第9章 基于稳态的动态输出反馈控制系统故障检测 112
9.1 问题描述 112
9.1.1 系统模型 112
9.1.2 故障模型 113
9.1.3 综合设计 113
9.1.4 与已有技术比较 116
9.2 综合故障检测与控制 117
9.2.1 有用的引理 117
9.2.2 控制目标的线性矩阵不等式条件 118
9.2.3 检测目标的不等式条件 121
9.2.4 控制器参数和加权矩阵V的解 125
9.2.5 阈值设计 128
9.3 仿真算例 128
9.4 结论 132
第10章 基于稳态的传感器故障检测 133
10.1 问题描述 133
10.1.1 系统模型 133
10.1.2 故障模型 134
10.1.3 预备知识 135
10.1.4 同时滤波与故障检测方案 137
10.2 同时滤波与故障检测 138
10.2.1 无故障时的不等式条件 138
10.2.2 有故障时的不等式条件 142
10.2.3 综合求解 145
10.3 仿真算例 149
10.4 结论 151
第11章 带有有限频伺服信号的反馈控制系统故障检测 152
11.1 问题描述 152
11.1.1 系统模型 152
11.1.2 故障模型 152
11.1.3 预备知识 153
11.1.4 故障检测方案 154
11.2 全阶故障检测滤波器设计条件 155
11.2.1 有故障时的不等式条件 155
11.2.2 无故障时的不等式条件 158
11.2.3 稳定性条件 161
11.2.4 综合求解 161
11.3 降阶故障检测滤波器设计条件 163
11.4 仿真算例 165
11.5 结论 168
参考文献 169