Открытый доступ
Только для подписчиков
Идентификация дефектов в нестационарных системах на основе скользящих наблюдателей
https://doi.org/10.17587/mau.22.625-633
Аннотация
Рассматривается задача идентификации дефектов в системах, описываемых нестационарными нелинейными динамическими уравнениями, в присутствии возмущений. Для решения задачи используются наблюдатели, работающие в скользящем режиме. Предлагаемый подход базируется на идее построения редуцированной модели исходной системы, обладающей избирательной чувствительностью по отношению к дефектам и возмущению и реализованной в канонической форме. Основной целью введения такой модели является возможность учета нестационарности системы. Кроме того, за счет модели такого вида удается ослабить ограничения, при которых для исходной системы могут быть построены скользящие наблюдатели. Изложенная теория иллюстрируется практическим примером.
Ключевые слова
При поддержке: *Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований, проект 20-38-70161, частично проект 19-08-00347, а также частично стипендией Президента РФ СП-3252.2019.5.
Об авторах
А. В. Зуев
Дальневосточный федеральный университет;
Институт проблем морских технологий ДВО РАН
Россия
Россия
Кандидат технических наук, доцент
Владивосток
А. Н. Жирабок
Дальневосточный федеральный университет;
Институт проблем морских технологий ДВО РАН
Россия
Россия
Доктор технических наук, профессор
Владивосток
В. Ф. Филаретов
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН
Россия
Россия
Доктор технических наук, профессор
Владивосток
А. А. Проценко
Институт проблем морских технологий ДВО РАН
Россия
Россия
Младший научный сотрудник
Владивосток
Список литературы
1. Мироновский Л. А. Функциональное диагностирование динамических систем. М.-СПб.: МГУ-ГРИФ, 1998.
2. Уткин В. И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. М.: Наука, 1974.
3. Alwi H., Edwards C. Fault tolerant control using sliding modes with on-line control allocation // Automatica. 2008. Vol. 44. P. 1859—1866.
4. Chandra K., Alwi H., Edwards C. Fault reconstruction for a quadrotor using an LPV sliding mode observer // Proc. of 9th IFAC Symp. Safeprocess. Paris, France, 2015. P. 374—379.
5. Zhang K., Jiang B., Yan X., Mao Z. Sliding Mode observer based incipient sensor fault detection with application to highspeed railway traction device // ISA Transactions. 2016. Vol. 63. P. 49—59.
6. Zhirabok A., Zuev A., Filaretov V. Fault identification in underwater vehicle thrusters via sliding mode observers // Int. J. Appl. Math. and Comp. Sci. 2020. Vol. 30, N. 4. P. 679—688.
7. Floquet T., Edwards C., Spurgeon S. On sliding mode observers for systems with unknown inputs // Int. J. Adapt. Contr. and Signal Proc. 2017. Vol. 21. P. 638—56.
8. Fridman L., Levant A., Davila J. Observation of linear systems with unknown inputs via high-order sliding-modes // Int. J. Syst. Sci. 2007. Vol. 38. P. 773—791.
9. Tan С., Edwards С. Robust fault reconstruction using multiple sliding mode observers in cascade: development and design // Proc. of American Contr. Conf. St. Louis, USA. 2009. P. 3411—3416.
10. Alwi H., Edwards C., Tan С. Sliding mode estimation schemes for incipient sensor faults // Automatica. 2009. Vol. 45. P. 1679—1685.
11. J. Rios H., Efimov D., Davila J., Raissi T., Fridman L., Zolghadri A. Non-minimum phase switched systems: HOSM based fault detection and fault identification via Volterra integral equation // Int. Adapt. Contr. and Signal Proc. 2014. Vol. 28. P. 1372—1397.
12. Hmidi R., Brahim A., Hmida F., Sellami A. Robust fault tolerant control design for nonlinear systems not satisfying matching and minimum phase conditions // Int. J. Contr., Autom. and Syst. 2020. Vol. 18. P. 1—14.
13. Wang X., Tan C., Zhou D. A novel sliding mode observer for state and fault estimation in systems not satisfying matching and minimum phase conditions // Automatica. 2017. Vol. 79. P. 290—295.
14. Квакернаак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. М.: Мир, 1977.
15. Филаретов В. Ф., Зуев А. В., Губанков А. С. Управление манипуляторами при выполнении различных технологических операций. М.: Наука, 2018.
Рецензия
Для цитирования:
Зуев А.В., Жирабок А.Н., Филаретов В.Ф., Проценко А.А. Идентификация дефектов в нестационарных системах на основе скользящих наблюдателей. Мехатроника, автоматизация, управление. 2021;22(12):625-633. https://doi.org/10.17587/mau.22.625-633
For citation:
Zuev A.V., Zhirabok A.N., Filaretov V.F., Protsenko A.A. Fault Identification in Non-Stationary Systems Based on Sliding Mode Observers. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2021;22(12):625-633. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.22.625-633
Просмотров: 250
.png)
Послать статью по эл. почте 