Подход к диагностированию линейных систем на основе скользящих наблюдателей

Рассматривается задача функционального диагностирования технических систем, описываемых линейными динамическими моделями. Предлагается подход, позволяющий существенно повысить степень робастности процесса диагностирования линейных систем при действии неизвестных внешних возмущений и состоящий из двух этапов: на первом этапе синтезируются скользящие наблюдатели, чувствительные к действующим на систему возмущениям и нечувствительные к дефектам, которые осуществляют оценку этих возмущений; на втором этапе полученные оценки вводятся в диагностические наблюдатели, обеспечивающие обнаружение дефектов. Представлены результаты моделирования, подтверждающие эффективность полученных теоретических результатов.

линейные модели, функциональное диагностирование, скользящие наблюдатели, робастность, декомпозиция, linear models, fault diagnosis, reducing model, sliding mode observer, diagnostic observer, robustness, decomposition

1. Мироновский Л. А. Функциональное диагностирование динамических систем. М.-СПб.: МГУ-ГРИФ, 1998. с его с его

2. Шумский А. Е., Жирабок А. Н. Методы и алгоритмы диагностирования и отказоустойчивого управления динамическими системами. Владивосток: Изд. ДВГТУ, 2009.

3. Blanke M., Kinnaert M., Lunze J., Staroswiecki M. Diagnosis and Fault-Tolerant Control. Berlin: Springer-Verlag, 2006.

4. Ding S. Data-driven Design of Fault Diagnosis and Fault-tolerant Control Systems. London: Springer-Verlag, 2014.

5. Simani S., Fantuzzi C., Patton R. Model-based Fault Diagnosis in Dynamic Systems Using Identification. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2002.

6. Уткин В. И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. М.: Наука, 1974.

7. Edwards C., Spurgeon S., Patton R. Sliding mode observers for fault detection and isolation // Automatica. 2000. Vol. 36. P. 541-553.

8. Floquet T., Barbot J., Perruquetti W., Djemai M. On the robust fault detection via a sliding mode disturbance observer// Int. J. Control. 2004. Vol. 77. P. 622-629.

9. Halim Awi H., Edwards C. Fault tolerant control using sliding modes with on-line control allocation // Automatica. 2008. Vol. 44. P. 1859-1866.

10. He J., Zhang C. Fault Reconstruction Based on Sliding Mode Observer for Nonlinear Systems // Mathematical Problems in Engineering. 2012. P. 1-22.

11. Нелинейная динамика и управление: сборник статей. Вып. 6 / Под ред. С. В. Емельянова, С. К. Коровина. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 340 с.

12. Жирабок А. Н., Соляник С. П., Павлов С. В. Подход к диагностированию линейных систем непараметрическим методом // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. № 8. С. 507-515.

13. Филаретов В. Ф. Самонастраивающиеся системы управления приводами манипуляторов. Владивосток: ДВГТУ, 2000. 304 с.