基于一种新故障灵敏度指标的故障检测观测器设计方法研究

通常故障检测观测器设计问题基本上会被转化为多目标优化问题，需要同时解两个或者更多的黎卡提方程，最终只能得到数值解；如果要得到全局最优的解析解，必须附加比较强的假设条件。另一方面，目前已有的刻画故障灵敏度的指标在工程上具有很强的保守性。这两个方面的问题阻碍了基于观测器的故障检测问题的发展和其在实际工程中的应用。本项目首先从频域和时域相结合的方法出发，通过构造适当的加权函数和质因式分解以及微分对策等方法，研究了在舍弃一些强假设条件的情况下，故障检测观测器设计问题中的最优解析解求解方法，使结果更具一般性。然后从对已有的刻画故障灵敏度的指标分析出发，构造一个更全面的衡量故障灵敏度的新指标。基于新构造的指标，研究故障检测观测器设计方法和相应的算法，给出具有一般性的最优或者次优的解析解，为本类问题提供新的技术模式。并将结果推广到更复杂的系统中去。